[发明专利]基于高频交流降压理论的微型逆变器及其数字控制装置

权利要求书

1.一种基于高频交流降压理论的微型逆变器，其特征在于：包括输入电源U_in、正弦调制高频逆变器、能量缓冲电感、高频变压器、不控桥式整流器、π型滤波器和工频开关逆变器。

2.如权利要求1所述的基于高频交流降压理论的微型逆变器，其特征在于：

所述正弦调制高频逆变器包括带反并二极管的第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，第一开关管的源极与第三开关管的漏极连接，第二开关管的源极与第四开关管的漏极连接，且第一开关管的漏极连接第二开关管的漏极，第三开关管的源极连接第四开关管的源极；输入电源的正极连接在第一开关管的漏极与第二开关管的漏极之间；输入电源的负极连接在第三开关管的源极与第四开关管的源极之间；

不控桥式整流器包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，第一二极管的阳极与第三二极管的阴极连接，第二二极管的阳极与第四二极管的阴极连接，且第一二极管的阴极连接第二二极管的阴极，第三二极管的阳极连接第四二极管的阳极；

能量缓冲电感的一端连接在第一开关管的源极与第三开关管的漏极之间；

高频变压器包括原边绕组和副边绕组，其中变压器原边绕组为两个端子，分别为第一端子、第二端子，变压器副边绕组也有两个端子，分别为第三端子、第四端子，其中变压器第一端子与能量缓冲电感的另一端连接，变压器第二端子连接在第二开关管的源极与第四开关管的漏极之间；变压器第三端子连接在第一二极管的阳极与第三二极管的阴极之间，变压器第四端子连接在第二二极管的阳极与第四二极管的阴极连接之间；

工频开关逆变器包括带反并二极管的第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管，第五开关管的源极与第七开关管的漏极连接，第六开关管的源极与第八开关管的漏极连接，且第五开关管的漏极连接第六开关管的漏极，第七开关管的源极连接第八开关管的源极；

π型滤波器中，滤波电感一端与第一滤波电容的一端、第一二极管的阴极、第二二极管的阴极连接在一起；滤波电感的另一端与第二滤波电容的一端、第五开关管的漏极、第六开关管的漏极连接在一起；第一滤波电容的另一端与第二滤波电容的另一端、第三二极管的阳极、第四二极管的阳极、第七开关管的源极、第八开关管的源极连接在一起；

电网的火线连接在第五开关管的源极与第七开关管的漏极之间；电网的零线连接在第六开关管的源极与第八开关管的漏极之间。

3.一种基于高频交流降压理论的微型逆变器的数字控制装置，其特征在于：包括第一电压传感器、第二电压传感器、电流传感器和DSP数字控制器；其中DSP数字控制器包括锁相环、第一绝对值电路、第二绝对值电路、调制比预计算模块、减法器、PI调节器、加法器、信号调制器和极性识别器；

第一电压传感器的输入端连接在上述输入电源U_in的两端，第二电压传感器的输入端连接在上述电网的两端，电流传感器输入端与所述滤波电感相串联；

第二电压传感器的输出端连接锁相环的输入端、第二绝对值电路的输入端和极性识别器的输入端；锁相环的输出端接第一绝对值电路的输入端；调制比预计算模块共有四个输入端子和一个输出端子，其中调制比预计算模块第一输入端子、第二输入端子、第三输入端子和第四输入端子分别接第一绝对值电路的输出端、第二绝对值电路的输出端、第一电压传感器的输出端和一个固定的L值；减法器的正输入端接第一绝对值电路的输出端，减法器的负输入端接电流传感器的输出端，减法器的输出端接PI调节器的输入端；加法器的两个输入端分别接调制比预计算模块的输出端和PI调节器的输出端，加法器的输出端接信号调制器的输入端；信号调制器输出四路PWM信号，分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管的驱动信号；极性识别器输出四路PWM信号，分别为第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管的驱动信号。