[发明专利]一种双向级联升降压直流－交流变换器

摘要

本发明涉及一种双向级联升降压直流-交流变换器，属于电力电子技术领域。包括降压级电路、直流母线电感、升压级电路和控制电路。降压级电路由两个全控器件和两个二极管组成H桥结构，能够在直流母线上产生双极性的交流电压；升压级电路由四个单向全控开关器件形成H桥结构，能够再输出端产生双极性的交流电压。本发明的变换器中，控制电路通过适当改变降压级电路以及升压级电路各自的导通模式，控制直流母线电流的开关周期平均值恒定，从而保证变流器具有升降压能力，双向能量流动的能力以及直流-交流变换能力。

主权项

一种双向级联升降压直流‑交流变换器，其特征在于该变换器包括：降压级电路，用于将直流输入电压转换为双极性的脉宽调制输出电压，并具有降压能力。降压级电路由第一晶体管、第二晶体管、第一二极管、第二二极管、直流电压输入正极端子、直流电压输入负极端子、降压级输出参考正极端子和降压级输出参考负极端子组成；第一晶体管的集电极与直流电压输入正极端子相连，第一晶体管的发射极与降压级输出参考正极端子相连，第一二极管的阳极与直流电压输入负极端子相连，第一二极管的阴极与降压级输出参考正极端子相连；第二晶体管的发射极与直流电压输入负极端子相连，第二晶体管的集电极与降压级输出参考负极端子相连，第二二极管的阴极与直流电压输入正极端子相连，第二二极管的阳极与降压级输出参考负极端子相连；升压级电路，用于将直流输入电流转换为双极性的脉宽调制输出电流后注入到输出电容中，从而实现双极性的电压输出，并具有升压能力。升压级电路由第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管、输出电容、升压级电路输入参考正极端子、升压级电路输入参考负极端子、交流电压输出参考正极端子和交流电压输出参考负极端子组成；第三晶体管的集电极与升压级电路输入参考正极端子相连，第三晶体管的发射极与交流电压输出参考正极端子相连；第四晶体管的发射极与升压级电路输入参考负极端子相连，第四晶体管的集电极与交流电压输出参考正极端子相连；第五晶体管的集电极与升压级电路输入参考正极端子相连，第五晶体管的发射极与交流电压输出参考负极端子相连；第六晶体管的发射极与升压级电路输入参考负极端子相连，第六晶体管的集电极与交流电压输出参考负极端子相连；输出电容的两端分别与交流电压输出参考正极端子和交流电压输出参考负极端子相连。直流母线电感，用于存储能量，并保证直流母线电流有较小的纹波。直流母线电感串联在上述降压级输出参考正极端子和上述升压级电路输入参考正极端子之间，或者串连在上述降压级输出参考负极端子和上述升压级电路输入参考负极端子之间，或同时串联在上述降压级输出参考正极端子和上述升压级电路输入参考正极端子之间以及上述降压级输出参考负极端子和上述升压级电路输入参考负极端子之间；