[发明专利]逆变器及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种逆变器及其驱动方法，且更具体地涉及一种连接到光伏阵列以便使用的逆变器及其驱动方法。

背景技术

逆变器是将直流(DC)输入转换为交流(AC)输出的装置。也就是说，逆变器将直流输入转换为交流输出。具体地，逆变器将直流输入转换为整流后的交流，接着以一个周期为单位切换整流后的交流以产生交流输出。切换(toggling)是指在一个周期期间将整流后的交流保持为正值并在下一周期期间使其反向成为负值的连续操作。下文中，整流后的交流将被称为整流交流。相关技术的逆变器使用推挽电路，以产生整流交流。然而，推挽电路以硬切换形式运行，导致大量开关损耗。为了满足光伏(PV)逆变器所需的效率，需要降低开关损耗。此背景技术部分公开的上述信息仅仅是为了加强对发明背景的理解，且因此所述信息包括不构成所述技术领域的普通人员在本国的已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明致力于提供一种高效逆变器及其驱动方法。

本发明的示例性实施方式提供一种逆变器，所述逆变器包括：混合变换器，所述混合变换器根据将电流从初级端传输到次级端的正向操作和将电流从所述次级端恢复到所述初级端的反向操作中的其中之一来产生符合整流交流波形的混合输出电压；切换电路，所述切换电路以所述混合输出电压的一个周期为单位切换所述混合输出电压以产生交流输出；及逆变器控制器，所述逆变器控制器根据所述混合输出电压选择所述正向操作和所述反向操作中的其中之一，根据所选择的操作控制电流传输，且控制所述切换电路的操作，其中，所述混合变换器包括有源箝位正激(ACF)变换器和反激变换器。

当所述ACF变换器运行时，所述逆变器可执行所述正向操作，且当所述反激变换器运行时，所述逆变器可执行所述反向操作。所述逆变器控制器可控制所述ACF变换器和所述反激变换器中的其中之一，使得所述混合输出电压在规定的整流交流临界范围内以由此符合整流交流波形，且所述整流交流临界范围可以基于所述整流交流波形设定。所述整流交流临界范围的下限可以通过将第一增益乘以所述整流交流波形获得的波形，所述整流交流临界范围的上限可以是通过将第二增益乘以所述整流交流波形获得的波形，所述第二增益可以大于1，且所述第一增益可以小于1。

所述逆变器控制器可包括选择单元，所述选择单元在已下降到所述下限的所述混合输出电压达到所述上限之前控制所述ACF变换器，且在已增大到所述上限的所述混合输出电压达到所述下限之前控制所述反激变换器。所述选择单元可包括：第一极限比较器，所述第一极限比较器比较所述混合输出电压和所述下限且根据比较结果输出信号；第二极限比较器，所述第二极限比较器比较所述混合输出电压和所述上限且根据比较结果输出信号；以及SR锁存器，所述SR锁存器包括被输入有来自所述第一极限比较器的输出信号的置位端和被输入有来自所述第二极限比较器的输出信号的复位端，所述SR锁存器与输入到所述置位端的第一沿同步地通过第一输出端输出第一电平信号，且与输入到所述复位端的第二沿同步地通过第二输出端输出第二电平信号，其中根据所述第一电平信号产生用于控制ACF变换器的允许电平的正向信号，及根据所述第二电平信号产生用于控制所述反激变换器的允许电平的反向信号。

所述选择单元可还包括：第一延迟单元，所述第一延迟单元在经过规定的延迟时段后输出所述第一电平信号，第二延迟单元，所述第二延迟单元在经过所述延迟时段后输出所述第二电平信号，第一逻辑门，所述第一逻辑门对来自所述第一延迟单元的输出信号和所述第一电平信号进行逻辑运算以产生用于控制所述ACF变换器的信号，以及第二逻辑门，所述第二逻辑门对来自所述第二延迟单元的输出信号和所述第二电平信号进行逻辑运算以产生用于控制所述反激变换器的信号，其中根据来自第一逻辑门的输出信号产生用于控制所述ACF变换器的所述正向信号，且根据来自第二逻辑门的输出信号产生用于控制所述反激变换器的所述反向信号。所述延迟时段可以是用于防止发生以下情况的规定时间余量：所述正向信号和所述反向信号都处于启用状态中。

所述ACF变换器可以根据所述允许电平的所述正向信号，通过利用输入到所述初级端的直流输入将电流输送到所述次级端。所述ACF变换器可包括：变压器，所述变压器包括初级端线圈和次级端线圈，所述初级端线圈的一端被提供直流输入，所述次级端线圈将电流供应到产生所述混合输出电压的输出电容器；主开关，所述主开关连接到所述初级端线圈的另一端；电容器，所述电容器的一端连接到所述初级端线圈的所述另一端；以及辅助开关，所述辅助开关连接到所述电容器的另一端。