[发明专利]一种脉冲频率调制变流电路

说明书

本发明是脉冲频率调制变流电路，电源E正极接场效应管K1和K3漏极；K1源极接二极管VD1阳极；电容C1上端接VD1阴极和二极管VD2阳极；二极管VD3阴极接二极管VD4阳极和C1下端；场效应管K2漏极接VD2阴极；VD4阴极接场效应管K4漏极；K3源极接VD3阳极；K2和K4源极接二极管VD阴极和电感L左端；L右端接变压器T原边上端；T原边下端接VD阳极和E负极；K1‑K4栅极接驱动信号；T副边输出接整流桥交流侧；整流桥正极性输出端接电容C2‑C3上端、三极管V1和V3集电极；V1发射极接三极管V2集电极、电容C4上端和负载RL上端；V3发射极接C4下端、三极管V4集电极和RL下端；V4和V2发射极接C2‑C3下端和整流桥负极性输出端；V1‑V4基极接控制信号。

技术领域

本发明涉及一种脉冲频率调制变流电路及方法，尤其是输出波形为标准正弦波；在所要求的频带和负载阻抗一定范围内输出功率可调、正弦波频率可调，且波形失真度较低的电路和方法。

背景技术

在现有技术中，传统PWM技术采用电压斩波方式工作，对中大功率的输出波形而言，采用无源滤波的方式很难滤去高次谐波，电压斩波方式电路效率低，控制性差，且对功率开关管缺少保护，因此，研制一种控制性好，功率开关管工作在软开关状态，输出功率可调的技术，就成为必须解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是要针对上述问题，提出一种脉冲频率调制变流电路和相应的方法，使电路主开关器件工作在软开关状态，数字信号直接控制，不损坏主功率器件，电路效率高，波形保真度高，以解决现有技术的问题。

本发明提出的这种脉冲频率调制变流电路，由电阻、电容、二极管、三极管、场效应管和变压器组成，其特征在于电源E正极、场效应管K1漏极和场效应管K3漏极相连；场效应管K1源极和二极管VD1阳极相连；储能电容C1上端、二极管VD1阴极和二极管VD2阳极相连；二极管VD3阴极、二极管VD4阳极和储能电容C1下端相连；场效应管K2漏极与二极管VD2阴极相连；二极管VD4阴极接场效应管K4漏极；场效应管K3源极接二极管VD3阳极；场效应管K2源极、场效应管K4源极、二极管VD阴极和平波电感L左端相连；平波电感L右端接变压器T原边上端；变压器T原边下端、二极管VD阳极和电源E负极相连后接地；场效应管K1-K4栅极与相应的驱动信号G1-G4相连；变压器副边输出接整流桥交流侧；整流桥正极性输出端、滤波电容C2上端、滤波电容C3上端、三极管V1集电极和三极管V3集电极相连；三极管V1发射极、三极管V2集电极、滤波电容C4上端和负载RL上端相连；三极管V3发射极、滤波电容C4下端、三极管V4集电极和负载RL下端相连；三极管V4发射极、三极管V2发射极、滤波电容C2下端、滤波电容C3下端和整流桥负极性输出端相连接地；三极管V1-V4基极与相应的控制信号G5-G8相连。

所述电路中，场效应管K1-K4为主回路功率开关管，均为高速场效应管，三极管V1-V4为特征频率较高的三极管。

三极管V1-V4构成逆变（倒相）电路。

一种脉冲频率调制变流的方法，其特征在于采用大功率高速场效应管构建系统主回路，采用DSP控制，构建控制电路，数字信号直控功率主开关器件及逆变（倒相）电路，采用的电路结构如下：