[发明专利]一种单相逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种单相逆变器。

背景技术

单相非隔离型并网逆变器，其漏电流是其非常重要的指标，常用的方法有加入共模滤波器和采用新拓扑结构的方法。但共模滤波器会增加设备的体积和重量。采用新的拓扑目前有Heric，H6等多个拓扑。

申请号为200920108583.4的中国实用新型专利公开了采用H6拓扑结构的单相非隔离型并网逆变器。具体参见图1所示的H6拓扑结构。

该专利单相非隔离型并网逆变器采用的H6拓扑结构中使用外加的二极管D7、D8分别对电感L1、L2进行续流。由于增加了外加的二极管，使得半导体器件增多，造成体积较大，损耗较多，效率较低。

另外，该专利只给出了单位功率因数的调制策略，对于需求无功功率的应用场合本领域技术人员无法实现调制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种单相逆变器，使用的半导体数目较少，损耗较小，提高了转换效率，降低了成本；而且进一步提供了单相逆变器应用于单位功率因数的调制策略和/或无功功率场合的调制策略。

本发明提供一种单相逆变器，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管；

直流电源的正端通过依次串联的第一开关管、第四开关管、第五开关管连接直流电源的负端；直流电源的正端通过依次串联的第二开关管、第六开关管连接直流电源的负端；第三开关管的第一端与第二开关管的第二端相连，第三开关管的第二端与第四开关管的第二端相连；

第一开关管的第二端和第二开关管的第二端之间连接有交流负载；

所述单相逆变器应用于单位功率因数的场合时，第三开关管反向并联第三二极管，且第四开关管反向并联第四二极管。

优选地，所述单相逆变器还包括第一电感、第二电感和第二电容；

所述第一开关管的第二端通过依次串联的第一电感、第二电容和第二电感连接所述第二开关管的第二端。

优选地，所述单相逆变器应用于单位功率因数的场合时，对应的四个工作模态分别为：

第一工作模态：第一、三、六开关管导通，其余开关管均截止；电流经直流电源正母线-第一开关管-第一电感-电网VG-第二电感-第六开关管至直流电源负母线；

第二工作模态：第三开关管导通，其余开关管均截止；电流经第三开关管-第四二极管-第一电感-电网VG-第二电感至第三开关管；

第三工作模态：第二、四、五开关管导通，其余开关管均截止；电流经直流电源正母线-第二开关管-第二电感-电网VG-第一电感-第四开关管-第五开关管至直流电源负母线；

第四工作模态：第四开关管导通，其余开关管均截止；电流经第四开关管-第三二极管-第二电感-电网VG-第一电感至第四开关管。

优选地，所述第一、六开关管的导通时序信号由正弦波和三角波进行比较产生，在所述正弦波大于三角波时所述第一、六开关管导通，反之截止；

所述第二、五开关管的导通时序由所述正弦波的反向波与所述三角波进行比较，所述正弦波的反向波大于所述三角波时第二、五开关管导通，反之截止；

所述第三开关管的导通时序信号，在所述正弦波正半周期时第三开关管导通，在所述正弦波负半周期时第三开关管截止；

所述第四开关管的导通时序信号，在所述正弦波负半周期时第四开关管导通，在所述正弦波正半周期时第四开关管截止。

本发明还提供一种单相逆变器，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管；

直流电源的正端通过依次串联的第一开关管、第四开关管、第五开关管连接直流电源的负端；直流电源的正端通过依次串联的第二开关管、第六开关管连接直流电源的负端；第三开关管的第一端与第二开关管的第二端相连，第三开关管的第二端与第四开关管的第二端相连；

第一开关管的第二端和第二开关管的第二端之间连接有交流负载；

所述单相逆变器应用于单位功率因数的场合和/或需求无功功率的场合时，第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管分别反向并联第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四极管、第五二极管和第六二极管。

优选地，所述单相逆变器还包括第一电感、第二电感和第二电容；

所述第一开关管的输出端通过依次串联的第一电感、第二电容和第二电感连接所述第二开关管的输出端。

优选地，所述单相逆变器应用于需求无功功率的场合时，对应的六个工作模态分别为：