[发明专利]一种单相逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及电压转换技术领域，具体涉及一种单相逆变器。

背景技术

目前在直流电压转换成交流电压的装置中，为了尽可能提高转换效率，在交流端可采用无变压器并网的方案，随之而来需要关注的问题是直流电源(例如太阳能电池板)对地寄生电容的存在而带来的共模漏电流的干扰，即，开关器件的动作可能产生高频时变电压作用在寄生电容之上，进而导致漏电流产生并可能超出范围。高频漏电流会降低系统效率，损害输出电能质量，增大系统电磁干扰，对人身造成威胁，形成安全隐患，且易导致漏电流保护装置跳脱，影响整个系统的可靠性。

直流电压转换成交流电压的装置通常采用全桥逆变电路，将直流电源输出的直流电压转换成交流电压提供给负载。为了尽可能提高转换效率，在交流端可采用无变压器的方案，常规的全桥逆变电路如果采用双极调制，可以得到稳定的共模电压，共模漏电流较小，但是转换效率差，电感电流脉动大，需采用较大的滤波电感；如果采用单极调制，则差模特性优良，如输入直流电压利用率高、滤波电感电流脉动小及效率高等受到关注，但同时产生开关频率脉动的共模电压，进而产生共模漏电流。

增加漏电流吸收装置虽然可以在一定程度上解决上述问题，但是又会带来增加成本、降低能量转换效率等问题。

发明内容

本发明实施例针对上述现有技术存在的问题，提供一种单相逆变器，以避免产生开关频率脉动的共模电压、抑制共模漏电流、降低电磁干扰、提高能量转换效率。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一种单相逆变器，用于将直流电源输出的直流电转换成交流电，包括：

储能电路，连接在所述直流电源两端，用于滤除所述直流电源输出电压中的高频分量；

第一BUCK电路和第二BUCK电路，所述第一BUCK电路和第二BUCK电路串联连接后并联在所述直流电源的两端，所述第一BUCK电路与所述直流电源的正端相连，所述第二BUCK电路与所述直流电源的负端相连，所述第一BUCK电路和第二BUCK电路用于将所述直流电源输出的直流电压转换为较低的直流电压并输出；

全桥逆变电路，分别与所述第一BUCK电路和第二BUCK电路相连，用于将所述第一BUCK电路和第二BUCK电路输出的直流电压转换为交流电压。

优选地，所述储能电路包括：

串联连接的第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容的连接处形成中点电位并输出；

所述第一BUCK电路和所述第二BUCK电路的串联连接点与所述中点电位相连。

优选地，所述第一BUCK电路包括：第五开关器件，第一二极管和第一电感，其中，第五开关器件的第一端连接所述直流电源的正端，第一电感的一端连接到所述全桥逆变电路；所述第二BUCK电路包括：第六开关器件，第二二极管和第二电感，其中，第六开关器件的第一端连接所述直流电源的负端，第二电感的一端连接到所述全桥逆变电路；第一二极管的阳极与第二二极管的阴极相连，用于获得所述储能电路输出的中点电位。

优选地，所述全桥逆变电路包括：四个开关器件，其中：

第一开关器件的第一端和第二开关器件的第一端一起连接到所述第一BUCK电路；

第三开关器件的第二端和第四开关器件的第二端一起连接到所述第二BUCK电路；

第一开关器件的第二端与第三开关器件的第一端相连作为所述单相逆变器的一个输出端，第二开关器件的第二端与第四开关器件的第一端相连作为所述单相逆变器的另一个输出端。

优选地，在一个工作周期内的前半周期，第五开关器件和第六开关器件以同步的高频脉冲信号触发动作，第一开关器件和第四开关器件导通，第二开关器件和第三开关器件关断；在一个工作周期内的后半周期，第五开关器件和第六开关器件以同步的高频脉冲信号触发动作，第一开关器件和第四开关器件关断，第二开关器件和第三开关器件导通。

优选地，所述高频脉冲信号为PWM脉冲信号。

优选地，所述高频脉冲信号为KHz范围内的脉冲信号。

优选地，所述单相逆变器还包括：

滤波元件，连接在所述第一BUCK电路的输出端与所述第二BUCK电路的输出端之间，用于滤除所述第一BUCK电路和第二BUCK电路输出的直流电压中的高频分量。

优选地，所述滤波元件为电容。

本发明实施例提供的单相逆变器，通过在续流回路中的箝位电路，可以有效抑制共模漏电流，提高能量转换效率。

附图说明