[实用新型]一种单级升压逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及逆变器，尤其涉及一种具有抑制直流母线电压尖峰功能的单级升压逆变器。

背景技术

单级升压逆变器(Z源逆变器、准Z源逆变器)工作模式有直通零矢量状态、有效矢量状态、开路零矢量状态三种状态。

由于直流母线环节存在分布电感、寄生电感，当单级升压逆变器处在直通状态转换为非直通状态时，直流母线电压有很高的电压尖峰，极易损坏功率器件。

为了吸收直流母线上的电压尖峰，必须加一级抑制电路，如图1所示，为了解决传统的RC、RCD、RCD限幅型缓冲电路在单级升压逆变器中出现的直流母线电压偏高以及损耗偏大，以及LCD缓冲电路在放电过程中会产生振荡，而且电感的体积较大，功率管承受的电流应力较大，目前，针对于单级升压逆变器的吸收电路采用了如图2所示的RCD吸收电路，只有当升压逆变器处于非直通状态时，开关才导通，而此时逆变桥的开关有导通变为关断，产生的电压尖峰通过二极管给吸收电容谐振充电，吸收电容吸收的能量消耗在电阻上，使电容稳定至恒定值。这样，电阻只在非直通时消耗能量，但是对于大功率大电流的单级升压逆变器来说，这部分损耗是很大的，所以这种吸收电路只适合于中小功率的单级升压逆变器。

对于中大功率逆变器场合，传统的逆变器通常选用母排来减小直流母线分布电感，减小直流母线电压尖峰，但是母排成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中准Z源升压逆变器工作在大电流条件下母线寄生电压严重、以及直流母线电压尖峰抑制方法存在的缺点，提出了一种单级升压逆变器。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:

一种单级升压逆变器，包括直流电源、第一至第三电感、第一至第三电容、以及第一至第三二极管；

所述第三电感为寄生电感，所述第一至第三二极管均为快恢复二极管；

所述第一电感的一端与直流电源的正极相连，另一端分别与第二电容的一端、第二二极管的阳极、第三二极管的阳极相连；

所述第二电容的另一端分别与第二电感的一端、第三电感的一端相连；

所述第三二极管的阴极分别与第二电感的另一端、第一二极管的阴极、第一电容的一端相连；

所述第三电感的另一端与第三电容的一端相连，作为逆变器的P端；

所述第三电容的另一端分别与第二二极管的阴极、第一二极管的阳极相连；

所述第一电容的另一端与所述直流电源的阴极相连，作为逆变器的N端。

作为本实用新型一种单级升压逆变器进一步的优化方案，所述第三电容为无感电容。

作为本实用新型一种单级升压逆变器进一步的优化方案，还包含第四至第五电感、第四至第五电容、以及第一至第六功率管；

所述第四至第五电感为寄生电感；

所述第一功率管的集电极通过第三电感与第二电感相连、且通过第三电容与第二二极管的阴极相连，发射极与第二功率管的集电极相连；

所述第二功率管的发射极与直流电源的负极相连；

所述第三功率管的集电极通过第四电感与第二电感相连、且通过第四电容与第二二极管的阴极相连，发射极与第四功率管的集电极相连；

所述第四功率管的发射极与直流电源的负极相连；

所述第五功率管的集电极通过第五电感与第二电感相连、且通过第五电容与第二二极管的阴极相连，发射极与第六功率管的集电极相连；

所述第六功率管的发射极与直流电源的负极相连。

作为本实用新型一种单级升压逆变器进一步的优化方案，所述第四至第五电容为无感电容。

作为本实用新型一种单级升压逆变器进一步的优化方案，还包含第六至第八电感、以及第六至第八电容；

所述第六至第八电感为寄生电感；

所述第二功率管的发射极通过第六电容与第一二极管的阴极相连、且通过第六电感与直流电源的负极相连；

所述第四功率管的发射极通过第七电容与第一二极管的阴极相连、且通过第七电感与直流电源的负极相连；

所述第六功率管的发射极通过第八电容与第一二极管的阴极相连、且通过第八电感与直流电源的负极相连。

作为本实用新型一种单级升压逆变器进一步的优化方案，所述第六至第八电容为无感电容。

作为本实用新型一种单级升压逆变器进一步的优化方案，所述第二电感为耦合电感。

作为本实用新型一种单级升压逆变器进一步的优化方案，采用变压器替换所述第二电感。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：