[发明专利]Boost逆变器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种Boost直流变换器型逆变器系统。 

背景技术

随着社会生产的日益增长，对能源的要求也随之增长，鉴于传统能源的有限，需寻找更多的可代替能源。太阳对地球的辐射有着巨大的能源，而且可再生、无污染，所以太阳能必将作为未来新能源的发展方向。太阳能转换成电能过程中，传统的逆变器很难实现直接的升压，一般的做法是在逆变器的前一级使用变压器或者加上一级Boost变换器，但是这同时也加大了逆变器的成本。 

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种Boost逆变器系统，其在传统Boost逆变器基础上，采用单周期进行控制高升压比。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括主电路、采样调理电路、控制电路、保护电路、数字逻辑电路、驱动电路，主电路与采样调理电路电连接，采样调理电路与数字逻辑电路之间分别通过控制电路、保护电路电连接，数字逻辑电路与驱动电路电连接，驱动电路与主电路电连接。 

经过采样调理电路，把主电路中的直流母线电压、蓄电池电压、母线电流和蓄电池电流调理后送入控制电路。通过控制电路来判断母线电压和蓄电池电压当前电路的工作模式，充电模式、放电模式、既不充电也不放电模式等，需要注意的是，在充电状态下还需给出充电电流基准，如果充电或放电模式控制部分同时输出相应的驱动信号；然后把主电路中采样到的母线电压、蓄电池电压、母线电流、蓄电池电流经过调理后送入保护电路，来监测当前电路是否有过压或过流等情况，从而判断是否需要输出保护信号；然后控制电路输出的驱动信号和保护电路输出的保护信号进入数字逻辑电路，其对驱动信号进行处理，将最终得到的驱动信号送入驱动电路得到足够的驱动能力，并将其送到主电路功率晶体管上，来控制晶体管导通与关闭。 

主电路包括电源V_S,电源V_S连接抽头电感L1，抽头电感的抽头连接并联的晶 体管S1、二极管D1，抽头电感的末端连接并联的晶体管S2、二极管D2后与并联的电容C、电阻R连接。 

单路Boost/Buck电路中主功率器件会承受较大的电流值，这对主功率器件有很高的要求，同时这就需要考虑主功率器件散热的问题。因此为减小主功率器件承受的电流值，提高系统效率，降低系统成本，采用两路交错并联支路组成的Boost变换器，这样不仅减小了单个晶体管所承受的电流值，同时又可以有效提高输入电流质量，减小输入电容取值，提高效率、减小电路体积，适用于大功率场合。 

本发明的逆变器系统主要完成了电压、电流的采样和检测，判断电路工作模态，来控制相应的充电、放电功能，同时电路中的保护电路对电路电压、电流信号进行了有效监控，从而保证了系统长时间安全、稳定的运行。 

附图说明

图1为本发明的系统框图； 

图2为带有抽头电感的双向Boost DC/DC变换器的主电路拓扑； 

图3为开关管驱动波形； 

图4为双向Boost逆变器各工作时段的等效电路。 

具体实施方式

如图1所示，本发明的Boost逆变器系统包括主电路、采样调理电路、控制电路、保护电路、数字逻辑电路、驱动电路，主电路与采样调理电路电连接，采样调理电路与数字逻辑电路之间分别通过控制电路、保护电路电连接，数字逻辑电路与驱动电路电连接，驱动电路与主电路电连接。 

主电路包括电源V_S,电源V_S连接抽头电感L1，抽头电感的抽头连接并联的晶体管S1、二极管D1，抽头电感的末端连接并联的晶体管S2、二极管D2后与并联的电容C、电阻R连接。 

图2示出双向Boost DC/DC变换器的主电路的拓扑,它是在传统的Boost电路基础上把电感换成抽头电感转化而成。这种变换器有S1导通S2断开和S2导通S1断开两种模态。 

在稳定情况下实际开关驱动波形如图3所示。 

具体模态如图4。 

(1)0～t0时这时Us1、Us4为高电平,则S1、S4导通。Vs给抽头电感L1中的W1储能,电容C1给负载放电,同时抽头电感L2给电容C2充电，如图4(a)。 

(2)t0～t1时(死区)这时Us1～Us4均为低电平,则S1～S4均不导通。因为电感电流方向不能突变,添加两个二极管来给Il1、Il2续流,这样电感L1、L2分别给电容C1、C2进行充电。如图4(b)。