[发明专利]一种直流-交流变换电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源，尤其是一种直流-交流变换电路及其控制方法。

背景技术

在现有的直流-交流变换应用场合，如光伏逆变器等，当输入的直流（DC）源电压不够高的时候，或者输入范围较宽的情况下，都会采用升压（boost）电路加逆变变换电路。这种变换电路工作的时候，前级升压电路的功率元件需要承受所有的工作电流，后级工作的时候，在整个输出电压范围，又需要将母线电压进行降压逆变，所以功率管的损耗较大。因此有必要设计出一种新的电路，可以尽可能的直接利用DC源输入电压进行逆变，当需要高于输入电压的母线电压时，再启动或者利用升压后的高压母线的能量，获取更高的性价比。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流-交流变换电路及其控制方法，弥补上述现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种直流-交流变换电路，包括升压电感、升压开关管、整流二极管、第一至第四电容、逆变桥续流二极管、逆变桥、第一至第二输出滤波电感；

其中，所述升压电感的一端与直流电源的正输入端相连，另外一端与所述升压开关管的漏极及所述整流二极管的阳极相连；所述升压开关管的源极与直流电源的负输入端相连；所述整流二极管的阴极与所述第二电容的正极相连；所述第二电容的负极与直流电源的正输入端相连；所述第四电容与所述第一电容并联，所述第四电容的正极与所述第一电容的正极与直流电源的正输入端相连，所述第四电容的负极与所述第一电容的负极与直流电源的负输入端相连；所述逆变桥包含第一、第三至第六开关管，所述第一开关管的漏极与第二电容的正极相连，其源极与所述逆变桥续流二极管的阴极相连；所述逆变桥续流二极管的阳极与所述第一电容的正极相连；所述第三开关管的漏极与所述逆变桥续流二极管的阴极相连，其源极与所述第四开关管的漏极相连，同时与第一输出滤波电感的输入端相连；所述第四开关管的源极与直流电源的负输入端相连；所述第五开关管的漏极与所述逆变桥续流二极管的阴极相连，其源极与所述第六开关管的漏极相连，同时与所述第二输出滤波电感的输入端相连；所述第六开关管的源极与直流电源的负输入端相连；所述第三电容的一端与所述第一输出滤波电感的输出端相连，所述第三电容的另一端与所述第二输出滤波电感的输出端相连。

所述第一、第三至第六开关管可以但不限于为MOSFET或IGBT。

一种所述的直流-交流变换电路的控制方法，按照输入直流电压与逆变输出交流电压的电平关系，将工作区定义为四个区域，在逆变电压正半波时，幅值低于输入直流电压的区域称之为1区，高于输入直流电压的区域称之为2区，在逆变电压负半波时，幅值绝对值低于输入直流电压的区域称之为3区，高于输入直流电压的区域称之为4区，当处于1区及3区时，所述第三至第六开关管按照H桥控制方法进行工作，当处于2区及4区时，所述第一开关管进行PWM控制，所述第三、第六开关管常通或者所述第五、第四开关管常通，当所述第一开关管关闭时，通过所述逆变桥续流二极管从直流电源续流。

优选地，当逆变输出电压的波形幅值处于1、2区或者3、4区的交界区域时，所述第一开关管进行PWM控制，当所述第一开关管开通时，所述第三、第六开关管或者所述第五、第四开关管开通，当第一开关管关闭后，所述第四、第六开关管导通进行续流或者利用其反并二极管进行续流，或者续流期间将第六开关管或第四开关管关闭，维持所述第五、第三开关管开通，以达到续流目的。

一种直流-交流变换电路，包括升压电感、升压开关管、整流二极管、第一至第四电容、第二开关管、逆变桥、第一至第二输出滤波电感；