[发明专利]一种升压逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子变换器技术领域，尤其涉及一种升压逆变器。

背景技术

现有技术中的直流电压转换成交流电压时，多采用直流升压和逆变组合的两级方式实现，由前级DC/DC、后级DC/AC两级式级联逆变器可将直流电压转换成交流电压。然而，两级式级联逆变器所需器件多、体积重量大、转换效率低且为实现系统稳定运行，前级与后级之间的匹配调节较为复杂。现有非隔离型传统桥式升压逆变器还存在高频漏电流问题，高频漏电流不仅会带来传导和辐射干扰，增加进网电流谐波含量和系统损耗，而且会危及到相关设备和人员安全。

《中国电机工程学报》，第34卷第6期，公开日为2014年2月25日，公开了论文《一种新型单级非隔离双Cuk逆变器》，作者：王立乔，王欣，仇雷，该逆变器是将两个改进的Cuk直流变换器通过输入串联、输出并联的组合而成的。借助于Cuk直流变换器的升降压能力，使得该逆变器可以适应于宽范围变化的输入直流电压。该逆变器具有升降压能力，适用于输入电压宽范围波动的应用场合；通过设置适当的调节器，该逆变器可以获得良好的动、静态性能。其不足之处在于：该电路需要2个独立的输入电源，电源利用率低，需要2个独立的升压电感，增加了电路体积，且该电路中交流输出侧与其中一个输入电源不共地，易引起共模干扰，存在漏电流问题，增加电网谐波含量和系统损耗。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术的升压逆变器存在高频漏电流、转换效率低的问题，本发明提供了一种升压逆变器。它的转换效率高，且不存在高频漏电流。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种升压逆变器，电源U_in的正极与升压电感L的一端连接，U_in的负极接地，升压电感L的另一端与开关管S₁的第一端、开关管S₂的第一端和电容C₂的一端连接，开关管S₁的第二端接地，电容C₂的另一端与开关管S₄的第一端和开关管S₆的第二端连接，开关管S₄的第二端接地。开关管S₂的第二端与电容C₁的一端和开关管S₃的第一端连接，电容C₁的另一端接地，开关管S₃的第二端与开关管S₆的第一端、开关管S₅的第二端连接，开关管S₅的第一端接地。在逆变的同时，实现了升压，转换效率高，且有效抑制了高频漏电流。

优选地，开关管S₅的第二端和开关管S₅的第一端分别与滤波器的输入端连接。用以滤除交流输出电压中的谐波。

优选地，开关管S₅的第二端和滤波电感L_o的一端连接，开关管S₅的第一端接地，滤波电感L_o的另一端与滤波电容C_o的一端和电阻R_L或电网的一端连接，滤波电容C_o的另一端与电阻R_L或电网的另一端均接地。采用LC滤波器对输出端进行滤波，降低谐波损耗。

优选地，所述的开关管为IGBT器件。

优选地，所述的开关管为MOSFET器件。

优选地，还包括二极管D，电源U_in的正极与二极管D的阳极连接，二极管D的阴极与升压电感L的一端连接。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种升压逆变器，直流输入侧与交流输出侧共地，避免了共模干扰，不存在漏电流；

(2)本发明的一种升压逆变器，由于通过无体二极管的单向流动开关管来续流，有效地降低了开关损耗，使得系统的效率得到了提高；

(3)本发明的一种升压逆变器，在每个工作模态中，仅有两个开关管工作，减小了开关管的导通损耗；

(4)本发明的一种升压逆变器，可同时实现升压与逆变功率变换过程，减少了储能器件的数量，降低了系统的体积，因此系统的集成度和变换效率都得到了有效的改善；