[发明专利]一种直流交流电源变换装置

权利要求书

1.一种直流交流电源变换装置，其特征在于，包括依次连接的直流变换单元、交流变换单元、滤波单元；

其中，所述直流变换单元用以根据直流电源输出对应的直流母线电压，且直流母线电压高于直流电源的电压；所述直流变换单元包括直流电源、第一电容、第二电容、第一电感、第二电感、第二开关管和第四开关管，当第二开关管和第四开关管中至少一导通时，所述直流电源对第一电感充电，第二电容对第二电感充电，第一电感与第二电感储能；当第二开关管和第四开关管均关断时，第二电容充电，第一电感与第二电感串联并将各自储存的电能转换给第一电容，以提升第一电容的电压，即直流母线电压；

所述交流变换单元用于接受直流变换单元输出的直流母线电压，并将其转换为对应的交流电压和交流电流；所述滤波单元用于滤除交流电流和交流电压的纹波，提供平滑的交流电压和交流电流于负载；

所述直流变换单元还包含第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管；

所述第一电感的第一端与直流电源正极连接，第一电感的第二端与第一二极管阳极、第二二极管阳极连接；所述第二电感的第一端与第二二极管阴极、第二电容第一端连接，第二电容的第二端与直流电源负极连接，第二电感的第二端与第一二极管阴极、第三二极管阳极、第四二极管阳极连接；第三二极管阴极连接到第五二极管阳极，第四二极管阴极连接到第六二极管阳极；

所述交流变换单元包括相互并联连接的第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂，其中第一桥臂包括第一开关管和与之串联的第七二极管，第三桥臂包括第三开关管和与之串联的第八二极管，第二桥臂由第二开关管与第五二极管串接而成，第四桥臂由第四开关管与第六二极管串接而成；

所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管的驱动信号逻辑关系如下：

其中S1、S2、S3、S4分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管的驱动信号，S_dc为第一调制信号，S_ac1为第二调制信号，S_ac2为第三调制信号；

所述第一调制信号S_dc为幅值恒定的调制波与一载波交截产生的固定脉冲信号，第二调制信号S_ac1为第一正弦半波调制波与所述载波交截产生的脉冲信号，第三调制信号S_ac2为第二正弦半波调制波与所述载波交截产生的脉冲信号；其中所述第二正弦半波调制波与第一正弦半波调制波的相位差为180度。

2.根据权利要求1所述的一种直流交流电源变换装置，其特征在于，所述第一开关管与第二开关管互补导通，且第三开关管和第四开关管互补导通。

3.根据权利要求2所述的一种直流交流电源变换装置，其特征在于，所述第一桥臂的中点为第一开关管和第七二极管的连接点，第二桥臂的中点为第二开关管和第五二极管的连接点，第三桥臂的中点为第三开关管和第八二极管的连接点，第四桥臂的中点为第四开关管和第六二极管的连接点。

4.根据权利要求3所述的一种直流交流电源变换装置，其特征在于，所述滤波单元包括第三电感、第四电感、第五电感、第六电感、第三电容、负载；其中，所述第三电感的第一端连接于第一桥臂的中点，第四电感的第一端连接于第二桥臂的中点，第五电感的第一端连接于第三桥臂的中点，第六电感的第一端连接于第四桥臂的中点；所述第三电感的第二端与第四电感的第二端、第三电容的第一端相连接，第五电感的第二端与第六电感的第二端、第三电容的第二端相连接，所述负载与第三电容并联连接。

5.根据权利要求1所述的一种直流交流电源变换装置，其特征在于，所述直流母线电压与直流电源的电压比例关系为：

其中，V_in为直流电源的电压，V_dc为直流母线电压，D_dc为直流变换单元的占空比。