[实用新型]一种基于buck电路的新型单相逆变器

说明书

本实用新型公开一种基于buck电路的新型单相逆变器，主电路单元，包括直流电源、主电路和交流负载，主电路分别与直流电源和交流负载连接，用于实现单相DC/AC逆变功能；主控制单元，包括：输出电压采样单元、控制器和驱动电路；通过驱动电路驱动连接所述主电路单元，输出电压采样单元接收所述主电路的输出信号，并作为反馈信号传给控制器，构成闭环控制。本实用新型能够通过控制器自动调节输出交流电压的大小和频率，具有开关损耗小、谐波电流小、滤波电感电容小、结构和工作原理简单等优点。

技术领域

本实用新型涉及逆变器技术领域，尤其涉及一种基于buck电路的新型单相逆变器。

背景技术

随着全球能源供应的日益紧张，人们对采用新能源分布式发电技术更加关注，虽然采用分布式发电技术，能有效利用各地丰富的清洁可再生能源，但随着分布式电源并网发电渗透率的日益增加，对传统电力系统的供电稳定性和电能质量也带来了新的问题。逆变器作为可再生能源发电单元与电网之间的能量变换接口，为了减小分布式电源接入电网后，对大电网带来的不好的影响，必须保证送入电网中的电能安全、稳定和高质量。然而现有典型的单相逆变器，存在无法工作在软开关状态，开关损耗大；滤波电感电容值比较大；以及并网运行时并网电流含有丰富的开关谐波等不足。

目前为了减小开关损耗实现软开关功能，主要的方法是利用谐振原理，如公开号CN206517306U于2017.09.22公开了一种谐振直流环节的软开关逆变器，利用电感和电容发生谐振，实现在电力电子器件在开关时刻的电压或电流为零，开通和关断时刻电压为零时的开关，称为零电压开关(ZVS)；开通和关断时刻电流为零时的开关，称为零电流开关(ZCS)。但是利用此种方法需要增加额外电感或电容器件，增大了逆变器的重量、体积和成本，同时控制难度加大，降低了逆变器的可靠性。

为了减小LC滤波器的电感和电容值，从而减小滤波器体积，如公开号CN105450021A于2016.03.20公开了一种航空专用低压直流恒功率负载稳定方法，其中设计了一种基于滤波电感电流的高频分量直接注入占空比的方法，使得在相同功率负载下，显著降低LC滤波器的电感和电容。但是本方法是在交流量下通过控制方法来降低LC滤波器的电感和电容值，此方法只能有限的减小滤波器电感电容值，然而本实用新型当中的LC滤波器通过的电压、电流是直流量的，所以能更大程度地降低滤波器的体积。

通过以上叙述可以看出，目前改进型的新型单相逆变器或控制方法都是针对现有经典的全桥型单相逆变器某一方面的不足进行改进或优化，本实用新型提出的一种基于buck电路的新型单相逆变器，同时具备开关损耗小、谐波电流小、滤波电感电容小、结构和工作原理简单，可靠等突出优点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在无法工作在软开关状态，开关损耗大、滤波电感电容值较大以及并网运行时并网电流含有丰富的开关谐波等不足，提供了一种结构和工作原理简单可靠的基于buck电路的新型单相逆变器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于buck电路的新型单相逆变器，包括：主电路单元，包括直流电源、主电路和交流负载，主电路分别与直流电源和交流负载连接，用于实现单相DC/AC逆变功能；主控制单元，包括：输出电压采样单元、控制器和驱动电路；通过驱动电路驱动连接所述主电路单元，输出电压采样单元接收所述主电路的输出信号，并作为反馈信号传给控制器，构成闭环控制。

优选的，所述主电路包括：buck电路，由第五功率开关管、电力二极管、滤波电容和滤波电感组成，滤波电容和滤波电感构成LC滤波器，所述直流电源连接第五功率开关管，第五功率开关管连接电力二极管和LC滤波电路；H桥，由第一至第四共4个功率开关管组成，所述LC滤波器与H桥连接，H桥的输出接交流负载。

优选的，所述输出电压采样单元，为相电压采样电路。