[实用新型]一种改进型单相逆变器

说明书

本实用新型提供了一种改进型单相逆变器，属于逆变器领域，包括：直流电源、H4逆变桥臂、双向开关和LC滤波电路，双向开关与LC滤波电路构成续流回路，H4逆变桥臂的上桥臂两端分别连接直流电源的正负极，H4逆变桥臂的下桥臂两端分别连接LC滤波电路的两端，双向开关并联在LC滤波电路的两端，LC滤波电路连接交流负载；双向开关包括具有反向阻断能力的开关管T1、T2，开关管T1反向并联开关管T2。通过在单相逆变器中增加了双向开关，当单相逆变器中开关器件从导通到截止时，双向开关与LC滤波电路构成续流回路，使续流回路的电流不会流入H4逆变桥臂上的开关器件，减少了开关器件的截止损耗，也就是说减少了开关器件的开关损耗，从而减少了能源的浪费。

技术领域

本实用新型属于逆变器领域，特别涉及一种改进型单相逆变器。

背景技术

逆变器是通过电力电子器件将直流电转成交流电的电子设备，广泛应用于传统工业、家电以及新能源领域。

逆变器通常作为高频的开关元器件，图1为传统H4桥单相逆变器的拓扑结构图，但是传统H4桥单相逆变器中开关器件在动作时会产生较大的开关损耗，造成能源浪费。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了通过在单相逆变器增加了用于与LC滤波电路构成续流回路的双向开关，阻止续流回路的电流流入H4逆变桥臂，进而减少单相逆变器中开关器件在动作时产生的开关损耗的一种改进型单相逆变器。

为了达到上述技术目的，本实用新型提供了一种改进型单相逆变器，用于将直流电转换成交流电向交流负载供电，所述改进型单相逆变器，包括：直流电源、H4逆变桥臂、双向开关和LC滤波电路，双向开关与LC滤波电路构成续流回路，用于向交流负载供电，H4逆变桥臂的上桥臂两端分别连接直流电源的正负极，H4逆变桥臂的下桥臂两端分别连接LC滤波电路的两端，双向开关并联在LC滤波电路的两端，LC滤波电路的两端分别连接交流负载的火线端和零线端；

其中，双向开关包括具有反向阻断能力的开关管T1、T2，开关管T1反向并联开关管T2。

可选的，所述直流电源与H4逆变桥臂之间还设有滤波电容C1。

可选的，所述H4逆变桥臂包括开关管S1、S2、S3、S4，开关管S1的集电极连接开关管S2的集电极且构成H4逆变桥臂的第一上桥臂端，第一上桥臂端连接直流电源的正极，开关管S3的发射极连接开关管S4的发射极且构成H4逆变桥臂的第二上桥臂端，第二上桥臂端连接直流电源的负极，开关管S1的发射极连接开关管S3的集电极且构成H4逆变桥臂的第一下桥臂端，开关管S2的发射极连接开关管S4的集电极且构成H4逆变桥臂的第二下桥臂端。

可选的，所述LC滤波电路包括电感L1、电感L2、电容C2，电感L1的一端连接H4逆变桥臂的第一下桥臂端，电感L1的另一端分别连接交流负载和电容C2，电感L2的一端连接H4逆变桥臂的第二下桥臂端，电感L2的另一端分别连接交流负载和电容C2。

可选的，所述改进型单相逆变器的一个周期工作状态包括四个阶段的工作状态：

在第一阶段工作状态时，开关管S1、S4导通，开关管T2开通，其余开关管均截止，电流流经直流电源的正极、开关管S1、电感L1、交流负载、电感L2、开关管S4、直流电源的负极；

在第二阶段工作状态时，开关管T2导通，其余开关管均截止，开关T2与LC滤波电路构成续流回路，电流流经电感L1、交流负载、电感L2、开关管T2、电感L1；

在第三阶段工作状态时，开关管S2、S3导通，开关管T1开通，其余开关管均截止，电流流经直流电源的正极、开关管S2、电感L2、交流负载、电感L1、开关管S3、直流电源的负极；

在第四阶段工作状态时，开关管T1导通，其余开关管均截止，开关T1与LC滤波电路构成续流回路，电流流经电感L2、交流负载、电感L1、开关管T1、电感L2。