[实用新型]桥式逆变装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种电源系统中DC/AC变换的桥式逆变装置。

背景技术

在当今的HID电子镇流器和各种逆变器中，都会包含DC/AC变换装置，通常用半桥或者全桥作为解决方案。但是在现有的半桥或是全桥电路中，若是一个桥臂上的开关管同时开通，将会发生短路-直通现象，这对于整个系统来说是致命的，也是无法接受的。在面对该问题时，大多从控制上着手解决，如插入死区时间、三电平控制等，然而在强干扰环境中仍然有可能会发生直通，无法从根本上解决开关管直通的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术技术问题是提供一种克服直通问题的桥式逆变装置。

本实用新型所采用的技术方案是：桥式逆变装置包括开关管VT11、VT12，电容C13、C14，电感L11、L12，二极管D11、D12，负载1(LOAD)一端分别通过电容C13、C14连接电源正负极，另一端分别通过开关管VT11和与之串联的电感L11连接电源正极，通过开关管VT12和与之串联的电感L12连接电源负极，在开关管VT11和电感L11之间的节点与电源负极之间连接二极管D11，在开关管VT12和电感L12之间的节点与电源正极之间连接二极管D12。

本实用新型所具有的优点是：

(1)抗直通能力强

在桥臂上串联的电感可以抗瞬间的浪涌电流，因此在桥臂直通时，短路电流会被抑制到一个安全的范围内，提高系统安全性。

(2)散热性能好

系统中发热元件主要有功率半导体器件、电容以及磁芯元件。对于功率半导体器件而言，其封装一般都包含一个平面，可以紧贴在散热器表面将热量传导出去。而电容通常发热量不大，唯一比较难以解决的就是磁芯器件发热问题。因为一般磁性器件的形状不是特别规则，无法通过散热器传导热量，主要解决方法是增大磁芯尺寸或者灌导热胶。而在本发明中，电感只工作半个周期，损耗和发热都减小一般，从而减轻了整个系统的散热压力。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图

图2为实施例单电感半桥装置原理图

图3为实施例全桥装置原理图

图4为本实用新型电路工作波形图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

实施例：

图1为带双电感的半桥电路。如图1所示，本装置包括开关管VT11、VT12，电容C13、C14，电感L11、L12，二极管D11、D12，负载1(LOAD)一端分别通过电容C13、C14连接电源正负极，另一端分别通过开关管VT11和与之串联的电感L11连接电源正极，通过开关管VT12和与之串联的电感L12连接电源负极，在开关管VT11和电感L11之间的节点与电源负极之间连接二极管D11，在开关管VT12和电感L12之间的节点与电源正极之间连接二极管D12。

可见，桥臂上串联了两个电感，若出现干扰而使得两个开关管同时开通，则由于电感电流不能突变，桥臂上的短路电流会线性上升，通常还没有到达危险值之前，直通情况已经结束。

下面将详细描述其工作原理：

当VT11导通、VT12关断时，电容C13放电，电流流经C13、VT11、L11、负载1(LOAD)构成的回路，输出右正左负；当VT11和VT12都关断时，由于L11储存的能量需要释放，电感电流通过L11、负载1(LOAD)、C14、D11构成的回路续流，输出仍然右正左负。

当VT11关断、VT12导通时，电容C14放电，电流流经C14、L12、VT12、负载1(LOAD)构成的回路，输出右负左正；当VT11和VT12都关断时，由于L12储存的能量需要释放，电感电流通过L12、D12、C13、LOAD构成的回路续流，输出仍然维持右负左正。

C11、C12和C15为高频滤波电容。

图4为其工作时各元件的波形图。

本实用新型的实现并不局限上述一种具体设计，可有多种具体实施方式。

图2为另一实施例单电感半桥逆变装置的电路图。该电路的桥臂上串联二个二极管，防止开关管反向偏压。C21、C22、C23、C24和C25均为高频滤波电容。

图3为另一实施例双电感全桥逆变装置电路图。由于桥臂上串联电感的存在，有效抑制了直通瞬间的短路电流。

其工作原理如下：