[发明专利]逆变装置和正弦波交流电压的形成方法

说明书

本发明涉及一种将直流电压转换为单相交流电压的逆变装置。

在日本公开的专利申请No.平成5-146158中公开了一种用于将直流电压转换为稳定交流电压的逆变装置。图1给出了该申请文件公开的逆变装置基本结构。

参照图1，逆变装置100将来自电源200并连接到输入端103和104的一直流电压转换为一单相交流电压，并将该单相交流电压供给与输出端105和106连接的负载300。逆变装置100包括一对直流/交流(DC/AC)变换器，一对激励器111和112，及用于激励器111和112激励控制的控制器110。下面，将对各个组成部分分别详细描述。

每个DC/AC变换器101和102将输入的直流电压转换为一交流电压，且其输入线路与输入端103和104连接，其输出线路与输出端105和106连接。

控制器110包括用于激励DC/AC变换器101的激励器111，用于激励DC/AC变换器102的激励器112，和波形整形电路113，脉宽调(PWM)电路114，误差信号放大器115，激励器转换控制器116和用于控制激励器111和112的正弦基准电压产生器117。

误差信号放大器115有一对输入端，输出端105的一输出电压输入到其一个输入端，正弦基准电压发生器117的输出被输入到它的另一输入端，误差信号放大器115将输出端105的输出电压和来自正弦基准电压发生器117的基准波形相互进行比较，形成一误差信号，并由误差信号放大器115输出该误差信号。脉宽调制电路114内产生锯齿形脉冲，并接收误差信号放大器115的输出作为它的输入。脉宽调制电路114将自误差信号放大器115输出的误差信号与锯齿形脉冲进行比较，并输出相应于误差信号电压电平的脉宽调制信号。

波形整形电路113接收作为其输入的脉宽调制电路114的输出，从脉宽调制信号中分离出分别控制DC/AC变换器101和102的信号，并分别输出该信号到激励器111和112。

激励器111和112根据由波形整形电路113从脉宽调制信号中分离和提取的信号激励DC/AC变换器101和102。随着激励器111和112根据由波形整形电路113从脉宽调制信号中分离和提取的信号激励DC/AC转换器101和102，相应地，来自直流电源200的直流电源被转换为高频电源。在输出端，这高频电源被检波和滤波，以获得变换器的输出电压。当激励脉冲信号的宽度小时，变换器的输出电压低，当脉宽大时，输出电压高。

激励转换控制器116根据来自正弦基准电压发生器117的基准波形控制激励器111和112的激励。

在具有上述结构的逆变装置中，激励器111和112是在激励转换控制器116的控制下，对应于正弦输出电压(变换器的输出电压)每个半周交替被激励的，以使两个DC/AC变换器系统产生两个半周的正弦电压，以获得一个完整的正弦输出电压。另外，通过调整激励脉冲信号各个脉冲的宽度使该交流输出电压被滤波成为一固定电压，该交流输出信号中含有交流输出电压的检测值，如在图2中所看到的那种情形那样，通过控制器110以进行负反馈控制。

然而，在上面描述的常规逆变装置中，由于它是设置为通过两个DC/AC变换器产生正弦电压的两个半周，因此它存在元部件多和电路结构复杂的问题。另外，连接到逆变装置的负载是复合负载时，在输出端要产生无功功率，因此，在逆变装置的正弦交流输出电压中会存在由无功功率产生的波形失真问题。

本发明的一个目的是提供一种逆变装置和一种正弦交流电压的形成方法，其减少了部件的数量和装置的尺寸，解决了前面所提到的已有技术存在的问题。

本发明的另一目的是提供一种逆变装置和一种正弦交流电压形成方法，即使有一复合负载被接到逆变装置上，在输出端有无功功率产生的逆变装置中，其正弦交流输出电压中，也不会发生任何波形失真。