专利名称：隔离逆变拓扑电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种隔离逆变拓扑电路。
背景技术：
带有变压器隔离的逆变器，如果能做到输入输出电气隔离，就能更好的解决电磁干扰问题和电气安全问题。对于太阳能电池板，因为安装用户不同，且面板自身受到光照，温度等的影响，其输入电压是在不停的变化的，当输入电压变化范围较宽的时候，一般需要将输入电压进行稳压，所以一般一个逆变器的整体架构，则必须包括两级才能完成，一级稳压，一级逆变。这样逆变器的控制将较为复杂，且其成本相对较高。一般隔离型逆变器分为两种低频隔离和高频隔离。低频隔离逆变器需要庞大体积的低频变压器隔离，体积大，重量重，造价高，安装极其不方便。对于宽范围输入的高频隔离逆变器，一般首先需要使用升压或者降压稳压电路使输入宽范围的电压稳定在一个固定的直流电压，然后再进行逆变，这样增加了逆变器的工作级数，同时对逆变器的效率有较大的影响。
发明内容
本发明的目的是提供了一种隔离逆变拓扑电路，不需要对电路进行额外的稳压电路，就能直接通过高频逆变完成，
为达到上述目的，本发明提供了一种隔离逆变拓扑电路，其特征在于它包括调制单元，该调制单元包括产生交互磁场的原边和副边，所述原边包括至少两个工作线圈、每个工作线圈都相对设置有控制开关，每个工作线圈的匝数均不相同，每个控制开关用于控制其相对应的工作线圈的导通或断开；整流单元，用于将调制单元的副边输出的电流进行整流； 市电周波逆变单元，用于将完成整流的电流进行逆变成市电。优选地，所述原边的多个工作线圈串联排布。优选地，所述原边的多个工作线圈上还设置有用于阻止短路的截止二极管阵列。优选地，所述整流单元为全桥式整流二极管阵列排布。优选地，它还包括电感，该电感用于将完成逆变的电流进行滤波。优选地，控制开关根据市电和输入电压的大小以确定工作线圈的关断。本方案则在变压器原边进行分区段控制，将输入电压分为几个等级，每个等级启动对应的工作段逆变，从而控制变压器原副边匝比，使得能满足宽范围的输入条件。首先对输入的直流进行工作区间划分，以不超过副边开关管的耐压为当前分段的最高输入电压， 以能满足副边正常逆变的电压作为当前分段的最低输入电压。对整体输入电压进行几个区段的划分，使得整体电路不需要前级的稳压电路便能顺利完成逆变。本发明采用以上结构，具有以下优点
一、可以减少高频隔离逆变器的级数，由原来至少两级，变成只需要一级就能满足宽范围输出；
二、相对于有升压降压的逆变电路来讲，本电路控制较为简单，每个时刻只需要控制一个分段工作即可；
三、成本相对简单，相对于需要升压或者降压的电路来讲，本发明的电路可以节约器件成本。
附图1是本发明中的功能原理图。
附图2是本发明中的主架构的结构图。
附图3是本发明实施例的结构原理图。
附图4是本发明实施例中第一种情况时的波形转换图。
附图5是本发明实施例中的第二种情况时的波形转换图<
具体实施例方式下面结合附图1-5对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。如附图1-2所示，本发明的隔离逆变拓扑电路主要由以下几个功能部分组成，宽范围输入调制部分，整流部分，市电周波切换部分，而宽范围输入调制部分主要完成SPWM 调制，将输入的宽范围的直流电压转换成基于正弦的高频脉冲序列。如附图3所示，本发明在原边包括四个相互串联的工作线圈，每个工作线圈上设置有相对应的开关管S1-S4，S1和S4可以根据市电和输入电压的大小以进行关断选择。开关管Si、S4和二极管Dl、D2组成一对推挽高频调制电路，另外两个开关管S2和S3组成另外一对推挽高频调制电路。Dl，D2组成截止二极管阵列，分别防止S2和S3导通的时候，电流通过Sl和S4的寄生二极管或者并联二极管流通，而使得变压器短路。上述两对推挽高频调制电路的开关管均按照SPWM的方式调制，且两个开关管的脉冲在一个周期内是相同的， 以确保变压器不会出现阶梯饱和的现象。D3-D6为全桥式整流二极管阵列部分。S5-S8为市电周波切换部分。Ll为滤波电感，Ll可以为一个或多个电感组成。正常工作时候，需要根据市电和输入电压的大小来判断由哪组Push-pull来工作，判断的式子如下
情况一如附图4所示，当满足RaΧ
1
推挽高频调制电路进行工作。 情况二 如附图5所示，而当满足^,
> VACMAX的时候，则由Sl和S4组成的
>VAa^>Vi^ ,TJ,T 的时候，则
由S2和S3组成的推挽高频调制电路进行工作。
本发明采用以上结构，具有以下优点
一、可以减少高频隔离逆变器的级数，由原来至少两级，变成只需要一级就能满足宽范围输出；
二、相对于有升压降压的逆变电路来讲，本电路控制较为简单，每个时刻只需要控制一个分段工作即可；
三、成本相对简单，相对于需要升压或者降压的电路来讲，本发明的电路可以节约器件成本。 以上对本发明的特定实施例结合图示进行了说明，很明显，在不离开本发明的范围和精神的基础上，可以对现有技术和工艺进行很多修改。在本发明的所属技术领域中，只要掌握通常知识，就可以在本发明的技术要旨范围内，进行多种多样的变更。
权利要求
1.一种隔离逆变拓扑电路，其特征在于它包括调制单元，该调制单元包括产生交互磁场的原边和副边，所述原边包括至少两个工作线圈、每个工作线圈都相对设置有控制开关，每个工作线圈的匝数均不相同，每个控制开关用于控制其相对应的工作线圈的导通或断开；整流单元，用于将调制单元的副边输出的电流进行整流；市电周波逆变单元，用于将完成整流的电流进行逆变成市电。
2.根据权利要求1所述的隔离逆变拓扑电路，其特征在于所述原边的多个工作线圈串联排布。
3.根据权利要求1所述的隔离逆变拓扑电路，其特征在于所述原边的多个工作线圈上还设置有用于阻止短路的截止二极管阵列。
4.根据权利要求1所述的隔离逆变拓扑电路，其特征在于所述整流单元为全桥式整流二极管阵列排布。
5.根据权利要求1所述的隔离逆变拓扑电路，其特征在于它还包括电感，该电感用于将完成逆变的电流进行滤波。
6.根据权利要求1所述的隔离逆变拓扑电路，其特征在于控制开关根据市电和输入电压的大小以确定工作线圈的关断。
全文摘要
本发明公开了一种隔离逆变拓扑电路，它包括调制单元，调制单元包括产生交互磁场的原边和副边，原边包括至少两个工作线圈、每个工作线圈都相对设置有控制开关，每个工作线圈的匝数均不相同，每个控制开关用于控制其相对应的工作线圈的导通或断开；整流单元，用于将调制单元的副边输出的电流进行整流；市电周波逆变单元，用于将完成整流的电流进行逆变成市电。本发明采用以上结构，可以减少高频隔离逆变器的级数，由原来至少两级，变成只需要一级就能满足宽范围输出；相对于有升压降压的逆变电路来讲，本电路控制较为简单，每个时刻只需要控制一个分段工作即可；成本相对简单，相对于需要升压或者降压的电路来讲，本发明的电路可以节约器件成本。
文档编号H02M7/537GK102412751SQ20111038004
公开日2012年4月11日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者李晓锋 申请人:江苏艾索新能源股份有限公司