[发明专利]交错并联单级升压逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子装置领域，具体涉及一种交错并联单级升压逆变器。

背景技术

在当前全球能源供应日益紧张的背景下，可再生能源分布式发电的控制与变换、交流起动机控制、电动汽车驱动、新型起动发电技术等，都离不开电力电子逆变技术。因此，开发高效、高可靠性和高功率密度的升压逆变技术，具有很大的现实意义。

用无源器件构建的单级升压逆变器，是在输入电源和逆变桥间插入包括电容和电感的无源网络，形成的阻抗源逆变器。它们运用传统电压源逆变器所不允许的“直通零矢量”状态，并调节耦合电感或抽头电感的匝比，实现升降压功能。它们的优点集中体现在：

(1)通过控制桥臂直通时间，实现单级升降压变换功能，交流侧电压可低于或高于输入直流侧电压，提供电压跌落时的度越能力；

(2)由于逆变桥臂直通成为逆变器的一种正常工作模式，不会出现开关管的误导通或误关断而损坏逆变桥，提高了整机的可靠性；

(3)由于不需死区补偿(电压源型)的时间，从根本上避免了输出电压波形的畸变。

目前常见的单级升压逆变器，都是基于无源网络构成：

黄文新，胡育文，杨奇，“单级可升压逆变器”(发明专利：ZL200910181639.3)，如图1所示；

周玉斐，黄文新，“一种单级升压逆变器”(发明专利：ZL201110046688.3)，如图2所示；

周玉斐，黄文新，胡育文，“带抽头电感的单级升压逆变器”(发明专利：201110203219.8)，如图3所示；

周玉斐，黄文新，“单级升压逆变器”(发明专利：201310283970.2)，如图4所示；

李春杰，黄文新，“一种单级升压逆变器”(发明专利：201310358565.2)，如图5所示。

当应用于低压大电流输入的场合时，以上的单级升压逆变器将面临无源网络中器件应力高、损耗增大的问题，有待改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中提到的将单级升压逆变器应用于低压大电流输入场合的缺陷和不足，提供一种交错并联的单级升压逆变器。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:

交错并联单级升压逆变器，包括依次连接的输入直流电源、单级升压网络、逆变桥，其特征在于，所述的单级升压网络包含第一至第二可调电感、固定电感、第一至第三电容、以及第一至第二二极管，其中：

所述第一电容的一端分别和第一可调电感的一端、第二可调电感的一端、逆变桥的正端连接，另一端分别和固定电感的一端、第一二极管的阳极、第二二极管的阳极相连；

所述第一可调电感的另一端和第一二极管的阴极相连；

所述第二可调电感的另一端和第二二极管的阴极相连；

所述固定电感的另一端与输入直流电源的正极相连；

所述第二电容的一端分别和第三电容的一端、输入直流电源的负极、逆变桥的负端相连；

所述第二电容的另一端与第一可调电感的抽头相连；

所述第三电容的另一端与第二可调电感的抽头相连。

作为本发明交错并联单级升压逆变器进一步的优化方案，所述第一可调电感为第一电感和第二电感构成的第一自耦变压器，其中，第一电感作为原边绕组，第二电感作为副边绕组；

所述第二可调电感为第三电感和第四电感连接构成第二自耦变压器，其中，第三电感作为原边绕组，第四电感作为副边绕组；

所述第一自耦变压器和第二自耦变压器中的原副边绕组均为顺向串联。

作为本发明交错并联单级升压逆变器进一步的优化方案，当要求的升压比较低时，所述第一可调电感和第二可调电感均采用固定电感替代，所述第二电容的另一端与所述第一二极管的阴极相连，所述第三电容的另一端与所述第二二极管的阴极相连。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

采用交错并联的形式，使单级升压网络在相同的升压比下，输入电流有效值增大一倍，纹波减小一半，适用于输入要求低压大电流的场合。

附图说明

图1是“单级可升压逆变器”(发明专利：ZL200910181639.3)的电路示意图；

图2是“一种单级升压逆变器”(发明专利：ZL201110046688.3)的电路示意图；

图3是“带抽头电感的单级升压逆变器”(发明专利：201110203219.8)的电路示意图；

图4是“单级升压逆变器”(发明专利：201310283970.2)的电路示意图；