[发明专利]一种低压高频单相逆变电源

权利要求书

1.一种低压高频单相逆变电源，其特征在于，包括有源钳位电路模块、全桥逆变模块、LC滤波器、有源钳位电路控制器和全桥逆变控制器，所述有源钳位电路模块的输入端作为单相逆变电源的输入端，所述有源钳位电路模块的输出端与所述全桥逆变模块的输入端连接，所述全桥逆变模块的输出端与所述LC滤波器的输入端连接，所述LC滤波器的输出端作为单相逆变电源的输出端；所述有源钳位电路控制器与所述有源钳位电路模块连接，所述有源钳位电路控制器用于控制所述有源钳位电路模块的输出电压恒定；所述全桥逆变控制器用于采用余弦波移相控制算法将所述全桥逆变控制器输入的直流电转换为输出的交流电；

所述余弦波移相控制算法的表达式如下：

式中：Duty为逆变桥驱动占空比；m为调制度；

所述余弦波移相控制算法的数学推导过程如下：

L和N单桥臂波形用余弦表示：

令：

则：V_{AC_L}-V_{AC_N}＝V_bus·m·M·sin(ωt)

式中：V_{AC_L}为逆变电源单相输出L线；V_{AC_N}为逆变电源单相输出N线；V_bus为逆变电路的直流输入；M＝sin为公式中的定义，即初始相角phi的正弦值；

输出正弦波峰值用Vinv.peak表示，则初始相位的计算表达式为：

式中：

全桥逆变桥臂的4个mos驱动是用单片机或DSP的DPWM-数字PWM实现，具体方法是逐个周期计算占空比，每个正弦波周期按时间等分为k个间隔，每个间隔计算占空比，根据等面积算法，第i个占空比为：

其中：t_i、t_i+1为第i、i+1等份对应的时间。

2.根据权利要求1所述的一种低压高频单相逆变电源，其特征在于，所述有源钳位电路控制器用于控制所述有源钳位电路模块的输出电压恒定，具体为：所述有源钳位电路控制器采样所述有源钳位电路模块的输出电压，然后根据采样的所述有源钳位电路模块的输出电压生成所述有源钳位电路模块的控制信号，最后根据生成的所述有源钳位电路模块的控制信号控制所述有源钳位电路模块的输出电压恒定。

3.根据权利要求1所述的一种低压高频单相逆变电源，其特征在于，所述有源钳位电路控制器采用基于TI LM5026的模拟电流PWM控制器。

4.根据权利要求1所述的一种低压高频单相逆变电源，其特征在于，所述全桥逆变控制器采用基于MicrochipdsPIC33的控制器。

5.根据权利要求1所述的一种低压高频单相逆变电源，其特征在于，所述LC滤波器为2级LC滤波器。