[发明专利]一种基于高频脉冲的逆变变流电路及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于高频脉冲的逆变变流电路及其控制方法，该电路包括用于产生高频等辐等宽的前级高频功率脉冲发生电路和用于产生SPWM波形的的后级单相H桥逆变电路，该高频功率脉冲发生电路的输出端连接后级单相H桥逆变电路的输入端。该方法为根据所需正弦波输出频率、幅值和半个周期内的SPWM脉冲数，计算出SPWM波形中各段SPWM脉冲的宽度和间隔；通过保证在各段SPWM脉冲的宽度内具有整数个高频脉冲组成的高频脉冲串，且开关管每次切换的时间比该高频脉冲串的第一个高频脉冲导通时间超前，比最后一个高频脉冲导通时间滞后，实现开关管的零电压开通和关断。

技术领域

本发明涉及一种基于高频脉冲的逆变变流电路及其控制方法。

背景技术

由于化石能源的开采和汽车、工业废气带来全球气候变暖以及大气污染问题，寻找干净的清洁能源、可再生能源来代替传统的化石能源迫在眉睫。对于两种发展潜力较大的新能源：太阳能和氢能，人们通过光伏发电和燃料电池发电来得到可供人们直接使用的能源。在生产实际中，有很多市面上提供的电源就如刚才提到的光伏电池、燃料电池等，它们都是低压直流输出，但我们生活中大多数用电设备所需要的供电方式都为交流供电，因此我们需要把低压直流输入逆变为用电设备所需的交流电输出(比如常用的220VAC)。传统的逆变电路主要工作方式是，输入直流电压，通过逆变产生的等幅而不等宽脉冲(PWM波)组成的正弦包络输出电压。SPWM技术运用到传统的逆变技术中使得逆变器的性能得到了大大的提高。随着科技的飞速发展，提高PWM逆变器开关频率能够减小交流变换器的体积重量，但也还存在一些问题，比如电磁干扰的增大，开关损耗的增加。尽管现在已经有PWM软开关逆变技术的相关研究，但一般需要额外的辅助电路来实现，控制复杂，因此，寻找更加简便的生成方法使得得到相应的输出效果变得更有意义。

发明内容

本发明提供了一种基于高频脉冲的逆变变流电路及其控制方法，其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于高频脉冲的逆变变流电路，它包括用于产生高频等辐等宽的前级高频功率脉冲发生电路和用于产生SPWM波形的的后级单相H桥逆变电路，该高频功率脉冲发生电路的输出端连接后级单相H桥逆变电路的输入端。

一实施例之中：基于高频脉冲的逆变变流电路，其特征在于：该前级高频功率脉冲发生电路包括输入级开关电容模块，该输入级开关电容模块包括开关S₁、二极管D₁及电容C₁，该开关S₁的漏极、二极管D₁的阳极与输入电源正极连接并形成该输入级开关电容模块的一个输入共点；该电容C₁与该二极管D₁的阴极连接并形成该输入级开关电容模块的第二输出共点，该电容C₁与开关S₁的源极连接并形成该输入级开关电容模块的第三输出共点；

该前级高频功率脉冲发生电路还包括一谐振电感、开关S₄和开关S₅，该谐振电感一端能与该输入级开关电容模块的第三输出共点连接；该谐振电感的另一端与开关S₅的漏极连接；该开关S₅的源极与输入电源负极连接；该开关S₄的漏极能与输入级开关电容模块的第二输出共点连接；

该开关S₄的源极与开关S₅的源极与后级单相H桥逆变电路的输入端连接。

一实施例之中：该前级高频功率脉冲发生电路还包括输出级开关电容模块，该输出级开关电容模块包括开关S₃，二极管D₅，电容C₃及二极管D₄；