专利名称:一种单相升压推挽逆变电路的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及推挽逆变器技术,具体涉及一种单相升压推挽逆变电路。
技术背景目前广泛采用的单相逆变电路往往是单相推挽、半桥逆变和全桥逆变等传 统的逆变电路,但是,这些电路存在的缺点是输出的电压范围有限, 一般受限 于输入电压和隔离变压器的匝比。而一些电路,在单相推挽前面直接加入一个Boost电路,以提高输入电压,从而使得单相推挽逆变电路输出端的电压峰值 得到相应提升,如图1所示,但是这种电路的成本相对比较高,而且整个电路 至少需要3个开关管,不但控制复杂度上升,而且稳定性与可靠性较低、体积 较大。实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种单相升压推挽 逆变电路。本实用新型将Boost电路环节与常规单相推挽逆变电路环节整合而 得,通过Boost电路环节的调制,提高逆变电路的输出电压峰值,尤其适用于宽输出交流电压范围的应用场合。本实用新型通过如下技术方案实现一种单相升压推挽逆变电路,如图2所示,其电路主要包括升压电感L,变压器TV第一开关管Qi、第二开关管Q2,第一二极管D^第二二极管D2 和储能电容C,其特征在于,升压电感L、第一二极管D,、第二二极管D2、第一开关管Q,和储能电容C共同构成Boost电路环节;第一开关管Q,、第二 开关管Q2、储能电容C和变压器共同构成推挽逆变电路环节,Boost电路 环节和推挽逆变电路环节共用第一开关管共同构成单相升压推挽逆变电 路。
上述的单相升压推挽逆变电路中,直流电压源Vs的正极通过升压电感L 与第一二极管的阳极、第二二极管D2的阳极连接;第一二极管A的阴极 与变压器的一次侧绕组W 的同名端连接,然后再与第一开关管的漏极 连接;第二二极管D2的阴极与储能电容C的一端连接,然后再与变压器T\
的一次侧绕组Wu的异名端连接;第一开关管Qi的源极、第二开关管Q2的源
极、储能电容C的另一端与直流电压源Vs的负极连接。变压器^的一次侧绕 组W 的异名端与Wu的同名端连接,然后再与储能电容C的一端连接;变 压器1\的一次侧绕组W12的异名端与第二开关管Q2的漏极连接。
与现有技术相比本实用新型具有如下优点是将升压电路以及单相推挽逆
变电路有机结合在一起整合得到的,两个环节结合成一级,其中推挽逆变环节
和boost电路环节共用一个开关管Q1,只调节一个开关变量同时实现boost 电路环节电压的升高和推挽逆变电路环节的能量传递。单相升压推挽逆变电路 在实现输出电压快速提升的同时,不用增加功率开关器件数和控制电路就能提 高输出交流电压峰值,减少了开关器件,简化了电路的复杂性,尤其适用于小 功率应用场合。另外增加了两个二极管,实现对电感充电和放电时候,能够顺 利将能量传输而不会因为变压器T1 一次侧的原因而导致电容无法顺利充电,从而导致电压被钳住。为了提高输出电压的峰值,采用了升压电感L作为储能 元件。本实用新型是将Boost电路环节与常规单相推挽逆变电路环节整合而 得,整个电路只使用了两个开关管,降低了成本,降低控制电路的复杂性,提 高电路的可靠性,而且通过Boost电路环节的调制,提高逆变电路的输出电压 峰值,尤其适用于宽输出交流电压范围的应用场合。
图1为现有的在单相推挽逆变电路前级加入升压环节的连接图。图2是本实用新型具体实施方式
中单相升压推挽逆变电路的实例图。图3a 图3d是图2所示单相升压推挽逆变电路的工作过程图。图4是图2所示单相升压推挽逆变电路在两个开关周期内的主要电压波形。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施作进一步描述。 参考图2, 一种单相升压逆变电路包括升压电感L、 二极管Dp D2,开 关管(^和储能电容C共同构成Boost电路环节,开关管Q。 Q2,储能电容C 和变压器T,共同构成推挽逆变电路环节。直流电压源Vs的正极通过升压电感 L与第一二极管A的阳极、第二二极管D2的阳极连接;第一二极管A的阴 极与变压器1\的一次侧绕组W 的同名端连接,然后再与第一开关管的漏 极连接;第二二极管D2的阴极与储能电容C的一端连接,然后再与变压器l 的一次侧绕组Wu的异名端连接;第一开关管Q,的源极、第二开关管Q2的源极、储能电容C的另一端与直流电压源Vs的负极连接。变压器Ti的一次侧绕 组Wu的异名端与W^的同名端连接,然后再与储能电容C的一端连接;变 压器L的一次侧绕组W12的异名端与第二开关管Q2的漏极连接。图3a 图3d给出了本实用新型的电路工作过程,图4给出了本实用新型 的主要电压波形。在一个开关周期内,本实用新型的工作过程如下to tp如图3a,第一开关管Qi开通,第二开关管Q2关断。输入端通过第 一二极管D,对升压电感L进行充电,L上的电流线性上升。储能电容C通过 第一开关管Q,对变压器一次侧^的W 进行能量的传递,上周期储存在变压 器1的能量传给副边并向输出端传递。t广t 如图3b,处于死区时间,第一开关管Q!和第二开关管Q2都关断,但第一开关管Qi的体二极管导通使得电感充电回路继续续流。储能电容C通 过开关管Qi的体二极管继续释放能量。t2~t3,如图3c,第一开关管Qi关断,第二开关管Q2导通,升压电感L通 过第二二极管D2给储能电容C放电,而储能电容C吸收能量进行充电。同时, 储能电容C通过第二开关管Q2给T,的一次侧W^传递能量。t3 T,如图3d,处于死区时间,第一开关管Q,和第二开关管Q2均关断, 第二开关管Q2的体二极管维持电流续流,储能电容C继续对Wu传递能量。本实用新型通过升压电感L使得输出的交流电压峰值得到提升,克服了常 规推挽逆变电路输出电压峰值较低的缺点,并且整个电路只使用了两个开关 管,降低了成本,降低控制电路的复杂性,提高电路的可靠性。
权利要求1.一种单相升压推挽逆变电路,包括单相推挽逆变电路环节和升压电路环节,其特征在于所述升压电路环节由升压电感(L)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第一开关管(Q1)和储能电容(C)构成;所述单相推挽逆变电路环节由第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、储能电容(C)和变压器(T1)构成;单相推挽逆变电路环节和升压电路环节共用第一开关管(Q1),共同构成单相升压推挽逆变电路。
2. 根据权利要求1所述的一种单相升压推挽逆变电路,其特征在于,直流 电压源(Vs)的正极通过升压电感(L)与第一二极管(D》的阳极、第二二 极管(D2)的阳极连接;第一二极管(D》的阴极与变压器(T卩的一次侧绕 组(Wu)的同名端连接,然后再与第一开关管(Ql)的漏极连接;第二二极 管(D2)的阴极与储能电容(C)的一端连接,然后再与变压器(T。的一次 侧绕组(W )的异名端连接;第一开关管(Q》的源极、第二开关管(Q2) 的源极、储能电容(C)的另一端与直流电压源Vs的负极连接。
3. 根据权利要求2所述的一种单相升压推挽逆变电路,其特征在于,变压 器(T》的一次侧绕组(W )的异名端与(W12)的同名端连接,然后再与储 能电容(C)的一端连接;变压器(T》的一次侧绕组(W12)的异名端与第 二开关管(Q2)的漏极连接。
专利摘要本实用新型提供一种单相升压推挽逆变电路,包括单相推挽逆变电路环节和升压电路环节,其特征在于所述升压电路环节由升压电感(L)、第一二极管(D<sub>1</sub>)、第二二极管(D<sub>2</sub>)、第一开关管(Q<sub>1</sub>)和储能电容(C)构成;所述单相推挽逆变电路环节由第一开关管(Q<sub>1</sub>)、第二开关管(Q<sub>2</sub>)、储能电容(C)和变压器(T<sub>1</sub>)构成;Boost电路环节和推挽逆变电路环节共用开关管(Q<sub>1</sub>),构成单相升压推挽逆变电路,整个电路只使用了两个开关管,降低了成本,降低控制电路的复杂性,提高电路的可靠性。本实用新型通过Boost电路环节的调制,提高逆变电路的输出电压峰值,适用于宽输出交流电压范围的应用场合。
文档编号H02M7/48GK201345621SQ20092005072
公开日2009年11月11日 申请日期2009年1月23日 优先权日2009年1月23日
发明者波 张, 张桂东, 肖文勋 申请人:华南理工大学