[实用新型]一种多电平高效逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及一种逆变电源，尤其涉及一种多电平高效逆变器。

背景技术

逆变器为一种电能转换装置，主要以实现由直流电能到交流电的能量转换。并网逆变器包括光伏并网逆变器、风能并网逆变器、燃料电池并网逆变器等。并网逆变器能将可再生能源产生的能量高效能的转换为可并接至市电的与市电同频率、同相位的交流电。

按其电路形式来划分：半桥逆变电源及全桥逆变电源。其中全桥逆变电源的控制方式有两种：单极性SPWM调制，双极性SPWM调制。双极性SPWM调制同一桥臂的两个开关管互补驱动，由于开关管导通、截止特性的不一致性以及死区时间的控制电路参数的不一致，可能导致同一桥臂的两个开关管同时导通，进而导致开关管损坏。单极性SPWM控制有：在市电负半周期都只有一个开关管作高频切换，导致输出电感的利用率下降，进而降低了逆变器电源的效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种简单的，适用于提升逆变器效率并改善直流电磁干扰的高效逆变器。为实现上述目的，本发明提供一种高效逆变器，其特征包括：第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5、第六开关管S6、第七开关管S7、第八开关管S8，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8，第一滤波电感L1、第二滤波电感L2，第一母线电容C1、第二母线电容C2、工频滤波电容C0。

第一开关管S1的电流输入端同时与直流电源Vdc的正极、第一母线电容C1 的正极以及第一二极管D1的阴极相连；第一开关管S1的电流输出端同时与第二开关管S2的输入、第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极、第五开关管S5的输入端、第六开关管S6的输入端、第五二极管D5的阴极以及第六二极管D6的阴极相连；第二开关管S2的输出端同时与第三开关管S3的输入端、第二二极管D2的阳极、第三二极管D3的阴极、第一母线电容C1的负极以及第二母线电容C2的正极相连；第三开关管S3的输出端同时与第三二极管D3的阳极、第四开关管S4的输入端、第四二极管D4的阴极、第七开关管S7的输出端、第八开关管S8的输出端、第七二极管D7的阳极以及第八二极管D8的阳极相连；第五开关管S5的输出端同时与第五二极管D5的阳极、第七开关管S7的输入端、第七二极管D7的阴极以及第一滤波电感L1相连；第六开关管S6的输出端同时与第六二极管D6的阳极、第八开关管S8的输入端、第八二极管D8的阳极以及第二滤波电感L2相连；第四开关管S4的输出端同时与第四二极管D4的阴极、第二母线电容C2的负端、直流电源Vdc的负极相连。

上面所述直流电源Vdc的正、负极两端设有第一滤波电容C1、第二滤波电容C2，用于降低逆变器环节的输入纹波和母线分压。直流电源Vdc为直流能量产生装置，如：太阳能电池板，风能，燃料电池等。

所述第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4的控制端分别经一调制电路与微控制器MCU的第一、第二、第三、第四高频脉冲信号输出端相连接，；所述的第五开关管S5、第六开关管S6、第七开关管S7、第八开关管S8分别与微控制器MCU的四个工频脉冲信号输出端相连；第一滤波电感L1和第二滤波电感L2的外侧端接交流电源Vac；

所述调制电路用于将微控制器MCU输出的高频脉冲信号与正弦信号调制成用于驱动所述的第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4的高频触发信号；所述正弦信号与所述交流电源Vac上的交流电源同频率且同相位；

工作时，并使第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4在高频开关工作，在输出为正半周期时，微控制器MCU使第五开关管S5、第八开关管S8在整个正半周期开通，同时使第六开关管S6和第七开关管S7截止，使第一滤波电感L1、第二滤波电感L2外侧输出交流电源为正半周期；当输出为负半周期时，微控制器MCU使第六开关管S6、第七开关管S7在整个负 半周期开通，同时使第五开关管S5和第八开关管S8截止，使第一滤波电感L1、第二滤波电感L2外侧输出交流电源为负半周期；并如此周而复始。