[发明专利]一种基于改进推挽电路的隔离型逆变器

说明书

本发明公开了一种基于改进推挽电路的隔离型逆变器，包括直流电源、输入滤波电容、主开关管、隔离变压器、整流电路、滤波电路、极性反转逆变桥、负载及辅助电路。本发明通过对开关管的控制使辅助电路承担了负载端产生的功率纹波，确保输入功率是直流量，从而达到减小直流输入侧两倍频功率纹波的目的。

技术领域

本发明涉及一种基于改进推挽电路的隔离型逆变器。

背景技术

近年来，人类对自然环境越来越重视，清洁、高效、可持续发展的新能源动力技术引起了广泛关注，已出现了一些关于新能源发电的逆变器拓扑及控制方案。例如附图1 所示，为一种典型的单相推挽逆变器。对于这种系统，交流输出功率中含有的两倍频功 率脉动必然会反馈传输到直流输入侧，影响蓄电池、燃料电池等输入源的使用寿命，严 重时会干扰直流电源系统的稳定性，因此解决新能源发电系统中的功率纹波问题，提高 新能源的利用效率已刻不容缓。虽然这种低频纹波可以用大电解电容来滤除，但在高温 工作条件下，电解电容长时间频繁的充放电会导致其使用寿命下降，所以考虑到逆变器 的使用寿命和功率密度，不推荐使用电解电容。在电路中接入LC谐振电路，通过将谐振 电路频率设计为两倍输出频率，也可以实现减小两倍功率纹波的目的，但要滤除低频纹 波所需的电感和电容体积都比较大，降低了系统的可靠性和功率密度。总而言之，这些 常用的依靠无源器件减小功率纹波的方法，往往都存在着体积大、成本高等问题。而在 电路中接入有源滤波器，额外增加的电路必然需要额外的控制系统，使整个系统都变的 较为复杂，不利于一体化。把辅助电路嵌入到原有的变换器中，进而适当改进原有的控 制方法实现输入侧功率纹波的减小，是非常有优势的。

发明内容

本发明的目的在于针对上述逆变器所存在的技术缺陷提供一种基于改进推挽电路的 隔离型逆变器，该逆变器不仅可以实现直流变交流，而且能够减小直流输入侧的两倍频 功率纹波。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明的一种基于改进推挽电路的隔离型逆变器，包括直流电源、输入滤波电容、主开关管、隔离变压器、整流电路、滤波电路、极性反转逆变桥及负载，其中主开关管 包括两个开关管，隔离变压器包括三个绕组，直流电源的正极、输入滤波电容的一端、 第一绕组的同名端和第二绕组的异名端相连接，直流电源的负极、输入滤波电容的另一 端、第一主开关管的发射极和第二主开关管的发射极相连接，第一绕组的异名端接第一 主开关管的集电极，第二绕组的同名端接第二主开关管的集电极，整流电路包括四个二 极管，第一整流二极管的阳极、第二整流二极管的阴极和第三绕组的同名端相连接，第 三整流二极管的阳极、第四整流二极管的阴极和第三绕组的异名端相连接，第一整流二 极管和第三整流二极管的阴极连接构成整流电路的正输出端，第二整流二极管和第四整 流二极管的阳极连接构成整流电路的负输出端，滤波电路包括滤波电感和滤波电容，极 性反转逆变桥包括四个开关管，滤波电感的一端接整流电路的正输出端，滤波电感的另 一端、滤波电容的一端、第一开关管的集电极和第三开关管的集电极相连接，滤波电容 的另一端、整流电路的负输出端、第二开关管的发射极和第四开关管的发射极相连接， 第一开关管的发射极、第二开关管的集电极和负载的一端相连构成正输出端，第三开关 管的发射极、第四开关管的集电极和负载的另一端相连构成负输出端，其特征在于：

还包括有源辅助电路；其中有源辅助电路包括三个辅助二极管、三个辅助开关管、辅助电感和辅助电容，辅助电感的一端、直流电源的正极、第二辅助二极管的阴极和第 三辅助二极管的阳极相连接，辅助电感的另一端、第一辅助二极管的阳极和第三辅助开 关管的集电极相连接，辅助电容的正端、第一辅助二极管的阴极、第一辅助开关管的集 电极和第二辅助开关管的集电极相连接，辅助电容的负端、第二辅助二极管的阳极和第 三辅助二极管的阴极相连接，第一辅助开关管的发射极接第二绕组的同名端，第二辅助 开关管的发射极接第一绕组的异名端，第三辅助开关管的发射极接第二主开关管的发射 极。