[发明专利]一种单相逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种单相逆变器。

背景技术

根据逆变器应用场合和控制方式的不同，可以将其分为离网型逆变器和并网型逆变器。在并网型逆变器中，根据是否带有变压器，又可以分为变压器隔离型逆变器和无变压器型逆变器。无变压器型逆变器由于其系统结构简单、效率高、体积小、成本低等诸多优点，得到了快速的发展，已经成为光伏中小功率的主流。

无变压器型逆变器由于不能实现直流输入源和交流负载间的电气隔离，漏电流问题是影响其可靠性的关键指标之一。而传统的H4拓扑已经不能同时兼顾漏电流和高效率两方面问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种单相逆变器，用于提高逆变器的输出电能质量；而且进一步提供了单相逆变器应用于单位功率因数的调制策略和/或需求无功功率场合的调制策略。

本发明提供一种单相逆变器，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管和第七开关管；

直流电源的正端通过依次串联的第一开关管、第二开关管、第七开关管、第四开关管连接直流电源的负端；直流电源的正端通过依次串联的第五开关管、第六开关管、第三开关管、第四开关管连接直流电源的负端；

第六开关管的第二端和第一开关管的第二端之间连接有第一钳位二极管；

第二开关管的第二端和第五开关管的第二端之间连接有第二钳位二极管；

第二开关管的第二端和第六开关管的第二端为所述单相逆变器的交流输出端；

第三开关管反向并联第三二极管，且第七开关管反向并联第七二极管。

优选地，所述单相逆变器还包括滤波电路，所述滤波电路包括第一电感、第二电感；

所述第二开关管的第二端通过依次串联的第一电感、交流负载和第二电感连接所述第六开关管的第二端。

优选地，所述单相逆变器应用于单位功率因数的场合时，对应的六个工作模态分别为：

第一工作模态：第一、二、三、四开关管导通，其余开关管均截止；电流流经直流电源正母线、第一开关管、第二开关管、交流负载、第三开关管、第四开关管、直流电源负母线；

第二工作模态：第二、四开关管导通，其余开关管均截止；电流流经第一钳位二极管、第二开关管、交流负载、第一钳位二极管；

第三工作模态：第一、三开关管导通，其余开关管均截止；电流流经第三开关管、第七二极管、交流负载、第三开关管；

第四工作模态：第五、六、七、四开关管导通，其余开关管均截止；电流流经直流电源正母线、第五开关管、第六开关管、交流负载、第七开关管、第四开关管、直流负母线；

第五工作模态：第六、四开关管导通，其余开关管均截止；电流流经第二钳位二极管、第六开关管、交流负载、第二钳位二极管；

第六工作模态：第五、七开关管导通，其余开关管均截止；电流流经第七开关管、第三二极管、交流负载、第七开关管。

优选地，在输出电压的正半周时，所述单相逆变器的第一工作模态、第二工作模态、第一工作模态、第三工作模态在每个载波周期内顺序工作一次；在输出电压的负半周时，所述单相逆变器的第四工作模态、第五工作模态、第四工作模态、第六工作模态在每个载波周期内顺序工作一次。

优选地，所述第一、三开关管的导通时序信号由正弦调制波和三角载波进行比较产生，在所述正弦调制波的正半周期且所述正弦调制波大于所述三角载波时，所述第一、三开关管导通，反之所述第一、三开关管截止；在所述正弦调制波的负半周期时，所述第一、三开关管截止；

所述第二开关管的导通时序信号由正弦调制波的反向波和三角载波进行比较产生，在所述正弦调制波的反向波的负半周期且所述正弦调制波的反向波小于所述三角载波时，所述第二开关管导通，反之所述第二开关管截止；在所述正弦调制波的反向波的正半周期时，所述第二开关管截止；

所述第四开关管的导通时序信号分别由正弦调制波的反向波和三角载波，以及所述正弦调制波和所述三角载波进行比较产生；在所述正弦调制波的反向波的负半周期且所述正弦调制波的反向波小于所述三角载波时，所述第四开关管导通，反之所述第四开关管截止；在所述正弦调制波的负半周期且所述正弦调制波小于所述三角载波时，所述第四开关管导通，反之所述第四开关管截止；