[发明专利]双向DC-AC变换器及其控制方法

说明书

本发明提供了一种双向DC‑AC变换器及其控制方法，所述双向DC‑AC变换器包括：全桥或半桥逆变器；变压器，所述变压器的一次侧连接至所述全桥或半桥逆变器的交流端；AC‑AC变换器，其具有第一交流端和第二交流端，所述第一交流端连接至所述变压器的二次侧，所述第二交流端被配置为与负载或交流电源相连接；以及电感，其连接至所述变压器的一次侧与所述全桥或半桥逆变器的交流端之间，或连接至所述变压器的二次侧与所述AC‑AC变换器的第一交流端之间。本发明的双向DC‑AC变换器提高了功率密度和转换效率，并降低了成本。

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种双向DC-AC变换器及其控制方法。

背景技术

不间断电源能够持续不断地给负载进行供电，已经被广泛地用于各个领域。

在现有的不间断电源中，通常都包括DC-DC变换器、逆变器和充电器。其中在电池模式下，可充电电池的直流电通过DC-DC变换器和逆变器转换为所需的交流电；在充电模式下，充电器用于对可充电电池进行充电。

然而，现有的DC-DC变换器、逆变器和充电器为三个独立的器件。由此导致了不间断电源具有较低的功率密度、较低的效率和较高的成本。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种双向DC-AC变换器，包括：

全桥或半桥逆变器；

变压器，所述变压器的一次侧连接至所述全桥或半桥逆变器的交流端；

AC-AC变换器，其具有第一交流端和第二交流端，所述第一交流端连接至所述变压器的二次侧，所述第二交流端被配置为与负载或交流电源相连接；以及

电感，其连接至所述变压器的二次侧与所述AC-AC变换器的第一交流端之间。

优选的，所述AC-AC变换器为两个串联连接的双向可控开关管和两个串联连接的电容构成的半桥AC-AC变换器，所述两个串联连接的双向可控开关管所形成的节点和所述两个串联连接的电容所形成的节点作为所述第一交流端。

优选的，所述两个串联连接的双向可控开关管中的每一个包括反向串联的两个开关管。

优选的，所述半桥AC-AC变换器包括：反向串联的第五开关管和第六开关管，以及反向串联的第七开关管和第八开关管；其中当所述第五开关管和第七开关管被控制为导通时，所述第六开关管、第八开关管和两个电容构成第一半桥逆变器，以及当所述第六开关管和第八开关管被控制为导通时，所述第五开关管、第七开关管和两个电容构成第二半桥逆变器。

优选的，所述AC-AC变换器为四个双向可控开关管构成的全桥AC-AC变换器，所述全桥AC-AC变换器的两个桥臂的节点作为所述第一交流端。

优选的，所述四个双向可控开关管中的每一个包括反向串联的两个开关管。

优选的，所述全桥AC-AC变换器包括：反向串联的第五开关管和第六开关管，反向串联的第七开关管和第八开关管，反向串联的第九开关管和第十开关管，反向串联的第十一开关管和第十二开关管；其中当所述第五、第七、第九和第十一开关管被控制为导通时，所述第六、第八、第十和第十二开关管构成第一全桥逆变器，以及当所述第六、第八、第十和第十二开关管被控制为导通时，所述第五、第七、第九和第十一开关管构成第二全桥逆变器。

优选的，所述双向DC-AC变换器还包括连接在所述全桥或半桥逆变器的直流端之间的滤波电容。