全桥推挽可变逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种全桥推挽可变逆变器，属电能变换装置中的直直变换器领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着新能源发电、智能电网等的发展，随着带来的输入电压宽输入，光伏阵列电压波动大等问题亟需解决。未解决该问题，可变变换器技术受到越来越多关注，可变变换器具有如下优点:(I)允许输入范围广；(2)适用于光伏等分布式发电场合；(3)相比于传统不可变变换器，其器件的电压压力小，转换效率高，稳压性能好。当前，宽范围输入变换器主要包括正激拓扑结构、全桥DC/DC结构两种。正激变换器在低压、大电流、大功率场合得到广泛应用，但正激变换器主开关管要承受两倍的输入电压，使得单管正激变换电路不适于较高输入的场合，此时双管正激变换器则没有这个问题，其主开关管电压应力为输入电压，是单管正激的一半，因此双管正激变换器在较高输入电压场合可以得到广泛应用。但是由于开关占空比不能超过50%，所以限制了在宽范围输入场合的应用。全桥电路变压器的磁利用率较高，功率等级也较正激电路提高很多。在中小功率场合，全桥DC/DC变换器得到广泛应用，特别是移相全桥变换器，以其效率高和低电磁干扰等优点，得到广泛应用。但移相全桥变换器滞后桥臂ZVS比较困难，占空比丢失，原边无功环流问题难以克服。
【发明内容】
[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种既能保留宽范围输入变换器优点又能克服传统宽范围输入拓扑不足之处的全桥推挽可变逆变器。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种全桥推挽可变逆变器，包括原边逆变电路、副边整流电路，所述原边逆变电路包括输入电源，输入电源的负极接第二开关管、第三开关管、第四开关管的漏极，输入电源的正极接第一开关管、第五开关管的漏极，第一开关管、第二开关管的源极短接至变压器第一原边的上端，第一原边的下端与第二原边的上端相连，第三开关管的源极连接第二原边的上端，第四开关管、第五开关管的源极连接第二原边的下端，所述变压器第一原边、第一原边与所述变压器的第一副边、第二副边耦入口 ο
[0005]优选地，所述副边整流电路包括所述变压器的第一副边，第一副边的上端连接第一二极管的阳极，第一副边的下端与第二副边的上端相连，第二副边的下端与第二二极管的阳极相连，第一二极管的阴极与第二二极管的阴极相连并短接至电感的一端，电感的另一端与电容和负载的一端短接，电容和负载的另一端短接并接至副边的下端。
[0006]如上所述，本发明的全桥推挽可变逆变器具有以下有益效果:该全桥推挽可变逆变器将全桥逆变器与推挽电路合成一个拓扑，实现了宽范围输入可变逆换器的功能，该全桥推挽可变逆变器将全桥逆变器允许输入范围广，适用于光伏等分布式发电场合，器件的电压压力小，转换效率高，稳压性能好，且结构简单，控制容易，稳定性强，成本较低，易实现。
【附图说明】
[0007]图1为本发明实施例的电路图。
[0008]图2为本发明实施例工作模态I的状态示意图。
[0009]图3为本发明实施例工作模态2的状态示意图。
[0010]图4为本发明实施例工作模态3的状态示意图。
[0011]图5为本发明实施例工作模态4的状态示意图。
[0012]图6为本发明实施例工作模态5的状态示意图。
[0013]图7为本发明实施例工作模态6的状态示意图。
[0014]图8为本发明实施例工作模态7的状态示意图。
[0015]图9为本发明实施例工作模态8的状态示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0017]请参阅图1至图9。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0018]如图1所示，本发明提供一种全桥推挽可变逆变器，包括原边逆变电路1、副边整流电路2两部分，其中原边逆变电路包括输入电源Ud。输入电源U d。的负极接第二开关管S 2、第三开关管S3、第四开关管S4的漏极，输入电源U d。的正极接第一开关管S 1、第五开关管S5的漏极，第一开关管S1、第二开关管S2的源极短接至变压器第一原边N i的上端，第一原边N i的下端与第二原边N2的上端相连，第三开关管S 3的源极连接第二原边N 2的上端，第四开关管S4、第五开关管S5的源极连接第二原边N 2的下端，变压器第一原边N 1、第一原边N2与变压器的第一副边N3、第二副边N4耦合。
[0019]副边整流电路包括所述变压器的第一副边N3,第一副边乂的上端连接第一二极管D1的阳极，第一副边N3的下端与第二副边N4的上端相连，第二副边N4的下端与第二二极管D2的阳极相连，第一二极管D i的阴极与第二二极管D 2的阴极相连并短接至电感L的一端，电感L的另一端与电容C和负载R的一端短接，电容C和负载R的另一端短接并接至副边乂的下端。
[0020]本发明工作时共分为八个工作区间，下面结合附图对本发明的具体工作原理和工作模态进行详细描述。
[0021]工作模态1:如图2所示，第一功率开关管S i和第四功率开关管S4开通，其余开关管均关断，能量经输入电源Ud。、第一功率开关管S1、第四功率开关管S4、变压器原边N1和变压器第一原边N2传输到第二副边N3，第一副边N3将能量经第一功率二极管D 1、输出滤波电感L和输出滤波电容C输出到负载R。
[0022]工作模态2:如图3所示，原边所有功率开关管均关断，第一副边N 3、输出电感L将能量经第二副边N4、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2和滤波电容C释放给负载R。
[0023]工作模态3:如图4所示，第二功率开关管S 3、第五功率开关管S5开通，其余开关管均关断，能量经电源Ud。、第二功率开关管S3、第五功率开关管S5、变压器第一原边N1和变压器第二原边N2传输到第二副边N4，第二副边N4将能量经第二功率二极管D 2、输出滤波电感L和输出滤波电容C输出到负载R。
[0024]工作模态4:如图5所示，原边所有功率开关管均关断，变压器第一副边N 3、输出电感L将能量经第二副边N4、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2和滤波电容C释放给负载R0
[0025]工作模态5:如图6所不，第一功率开关管S丨和第三功率开关管S 3开通，能量经电源Ud。、第一功率开关管S1、第三功率开关管S3、变压器第一原边N1传输到第一副边N3，第一副边N3将能量经第一功率二极管D 1、输出滤波电感L和输出滤波电容C输出到负载R。
[0026]工作模态6:如图7所示，原边所有功率开关管均关断，变压器第一副边N 3、输出电感L将能量经第二副边N4、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2和滤波电容C释放给负载R0
[0027]工作模态7:如图8所示，第三功率开关管S 3和第五功率开关管S 5开通，能量经电源Ud。、第三功率开关管S3、第五功率开关管S5、变压器第二原边N2传输到第二副边N4，第二副边N4将能量经第二功率二极管D 2、输出滤波电感L和输出滤波电容C输出到负载R。
[0028]工作模态8:如图9所示，原边所有功率开关管均关断，变压器第一副边N 3、输出电感L将能量经第二副边N4、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2和滤波电容C释放给负载R0
[0029]由上述描述可知，该全桥推挽可变逆变器将全桥逆变器与推挽电路合成一个拓扑，实现了宽范围输入可变逆换器的功能，该全桥推挽可变逆变器将全桥逆变器允许输入范围广，适用于光伏等分布式发电场合，器件的电压压力小，转换效率高，稳压性能好，且结构简单，控制容易，稳定性强，成本较低，易实现。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0030]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种全桥推挽可变逆变器，包括原边逆变电路、副边整流电路，其特征在于:所述原边逆变电路包括输入电源(ud。)输入电源(Ud。)的负极接第二开关管(S2)、第三开关管(s3)、第四开关管(S4)的漏极，输入电源(Ud。)的正极接第一开关管(Si)、第五开关管(S5)的漏极，第一开关管(Si)、第二开关管(S2)的源极短接至变压器第一原边(N1)的上端，第一原边(N1)的下端与第二原边(N2)的上端相连，第三开关管(S3)的源极连接第二原边(N2)的上端，第四开关管(S4)、第五开关管(S5)的源极连接第二原边(N2)的下端，所述变压器第一原边(N1X第一原边(N2)与所述变压器的第一副边(N3)、第二副边(N4 )耦合。
2.根据权利要求1所述的全桥推挽可变逆变器，其特征在于:所述副边整流电路包括所述变压器的第一副边(N3),第一副边(N3)的上端连接第一二极管(D1)的阳极，第一副边(N3)的下端与第二副边(N4)的上端相连，第二副边(N4)的下端与第二二极管(D2)的阳极相连，第一二极管(D1)的阴极与第二二极管(D2)的阴极相连并短接至电感(L)的一端，电感(L)的另一端与电容(C)和负载(R)的一端短接，电容(C)和负载(R)的另一端短接并接至副边(N3)的下端。
【专利摘要】本发明提供一种全桥推挽可变逆变器，包括原边逆变电路、副边整流电路，所述原边逆变电路包括输入电源，输入电源的负极接第二开关管、第三开关管、第四开关管的漏极，输入电源的正极接第一开关管、第五开关管的漏极，第一开关管、第二开关管的源极短接至变压器第一原边的上端，第一原边的下端与第二原边的上端相连，第三开关管的源极连接第二原边的上端，第四开关管、第五开关管的源极连接第二原边的下端。该全桥推挽可变逆变器将全桥逆变器允许输入范围广，适用于光伏等分布式发电场合，器件的电压压力小，转换效率高，稳压性能好，且结构简单，控制容易，稳定性强，成本较低，易实现。
【IPC分类】H02M3-337
【公开号】CN104836448
【申请号】CN201510274117
【发明人】杨华杨, 洪峰
【申请人】苏州弘鹏新能源有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月26日