[发明专利]高效率直流‑交流逆变器

权利要求书

1.一种能够实现软开关操作的直流-交流逆变器，其特征在于：

分别由两个电子开关串联组成的左、右两条桥臂，每条桥臂的上端电子开关的负电压端和下端电子开关的正电压端相连接形成该桥臂的开关节点，两条桥臂的上端电子开关的正电压端连接在一起并且接到一个直流输入电源的正电压端，两条桥臂的下端电子开关的负电压端也连接在一起并且接到该直流输入电源的负电压端；一个电感和一个电容相互串联连接后跨接在该左、右两个桥臂的开关节点之间，电容的两端作为逆变器的交流输出端口；交流输出的电压峰值低于直流输入电源的电压值，输出电压在电容靠近左桥臂的端口为正的半个周期作为正半周，在电容靠近右桥臂的端口为正的半个周期作为负半周；在输出的正半周，左桥臂的上端电子开关处于全导通状态，下端电子开关处于全关断状态，右桥臂的上端电子开关和下端电子开关进行高频率的交替导通操作并且通过导通的脉宽控制使得电容的两端的电压跟随所需要的输出电压波形，在右桥臂的上端电子开关和下端电子开关进行开关状态转换时插入一个死区时间，死区时间等于或者略大于由电感的总电感量和一条桥臂的上、下两个电子开关的总寄生电容所形成的谐振周期的四分之一个周期，在死区时间内上、下两个电子开关都不导通；当右桥臂的下端电子开关导通时电感的电流和电容两端的输出电压随导通的时间增长，在输出电压的幅值达到所需要的交流电压的幅值时下端电子开关关断，上端电子开关在经过一个死区时间后导通，电感的电流在通过上端电子开关续流的过程中逐渐衰减下降；当电感的电流衰减到零时上端电子开关仍然维持导通，在这种情况下电感的电流在衰减到零后向反方向增长；当电感通过反方向电流所储存的能量能够使右桥臂的上、下两个电子开关的寄生电容得到完全充电、放电时，关断上端电子开关，经过一个死区时间后使下端电子开关导通；在死区时间内电感的反方向电流的续流作用使得右桥臂的上端电子开关的寄生电容完全充电，下端电子开关的寄生电容完全放电，因而使得下端电子开关的两端电压在死区时间结束时接近于零，下端电子开关的导通操作在接近于零电压的情况下进行，实现软开关操作；在输出的负半周，右桥臂的上端电子开关处于全导通状态，下端电子开关处于全关断状态，左桥臂的上端电子开关和下端电子开关进行高频率的交替导通操作并且通过导通的脉宽控制使得电容的两端的电压跟随所需要的输出电压波形，操作方法和正半周输出时右桥臂的操作方法相同。

2.根据权利要求1所述的直流-交流逆变器，其特征在于：

在输出的正半周，左桥臂的上端电子开关处于全导通状态，下端电子开关处于全关断状态，右桥臂的上端电子开关和下端电子开关进行高频率的交替导通并且通过导通的脉宽控制使得电感电流的包络线跟随所需要的输出电流波形；在输出的负半周，右桥臂的上端电子开关处于全导通状态，下端电子开关处于全关断状态，左桥臂的上端电子开关和下端电子开关进行高频率的交替导通并且通过导通的脉宽控制使得电感电流的包络线跟随所需要的输出电流波形。