[发明专利]升压防错逆变器及其前级电路和电器

说明书

本发明提出了一种升压防错逆变器及其前级电路和电器，其升压防错逆变器包括前级电路和与前级电路连接的逆变桥，其前级电路有两个工作模式，分别在逆变桥处于直通状态和非直通状态时，其中逆变桥两端的输出电压相对于直流电源的升压因子为，通过调节逆变桥在直通状态下的占空比，可以实现任意比例的升压效果。与现有技术相比，本发明电路的拓扑结构简单，成本低廉，实用性更高。

技术领域

本发明涉及电子电路领域，特别是一种逆变器及其前级电路和电器。

背景技术

传统电压型逆变器，其升压能力有限。若应用在输入电压变动范围较大的场合，如光伏、风力发电等场所。必须在前级增加 DC/DC 变换器，这导致系统的传输效率降低，成本增加。

电压型逆变器不允许同一桥臂同时开通，是一种错误模式。若发生直通短路，会损坏逆变器，甚至炸板，引发安全事故。因此，必须在上下桥臂开关信号中加入死区时间。但死区时间的加入会引起逆变器输出波形畸变，降低输出电压质量。

现有技术中提出了一种准z源逆变器，其采用一个有源器件和多个开关管、电容等器件构成，其电路控制逻辑复杂，且电路成本较高，不适于大量开发。

因此，如何设计一种电路拓扑结构简单、成本较低的升压防错逆变器及其前级电路和电器是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中电路拓扑结构复杂，成本较高的问题，本发明提出了一种升压防错逆变器及其前级电路和电器。

本发明的技术方案为，提出了一种升压防错逆变器，包括：前级电路和与所述前级电路连接的逆变桥；

所述前级电路包括：开关管Q7、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2、二极管D1、二极管D2、直流电源Vin；

所述电感L1一端连接所述直流电源Vin的正极、另一端连接所述二极管D1的正极，所述二极管D1的负极与电感L2的一端连接，电感L2的另一端连接到所述二极管D2的正极，二极管D2的负极与电容C1的一端连接，电容C1的另一端连接所述直流电源Vin的负极，电容C2一端连接在电感L1与二极管D1的正极之间、另一端连接在电感L2与二极管D2的正极之间，所述开关管Q7的第一端连接在二极管D1的负极与电感L2之间、第二端连接在二极管D2的负极与电容C1之间。

进一步，当所述逆变桥处于直通状态时：所述开关管Q7导通，所述二极管D1和二极管D2截至，所述电感L1和电感L2并联存储能量，所述电容C1、电容C2、以及直流电源Vin向所述电感L1、电感L2释放能量。

进一步，当所述逆变桥处于非直通状态时：所述开关管Q7截止，所述二极管D1和二极管D2导通，所述电容C1和电容C2存储能量，所述电感L1、电感L2、以及直流电源Vin向所述电容C1、电容C2、以及所述逆变桥释放能量。

进一步，所述逆变桥两端的输出电压相对于直流电源Vin的升压因子为：；

其中，B为逆变桥两端的输出电压相对于直流电源Vin的升压因子、D为在一个开关周期内逆变桥处于直通状态下的占空比。

进一步，所述占空比的取值范围为[0,]。

进一步，所述逆变桥为三相逆变桥，其连接到直流母线的正极和负极之间。

本发明还提出了一种前级电路，包括：开关管Q7、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2、二极管D1、二极管D2、直流电源Vin；

所述电感L1一端连接所述直流电源Vin的正极、另一端连接所述二极管D1的正极，所述二极管D1的负极与电感L2的一端连接，电感L2的另一端连接到所述二极管D2的正极，二极管D2的负极与电容C1的一端连接，电容C1的另一端连接所述直流电源Vin的负极，电容C2一端连接在电感L1与二极管D1的正极之间、另一端连接在电感L2与二极管D2的正极之间，所述开关管Q7的第一端连接在二极管D1的负极与电感L2之间、第二端连接在二极管D2的负极与电容C1之间。