逆變電路和逆變裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種逆變電路以及應(yīng)用該逆變電路的逆變裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在直流電轉(zhuǎn)換成交流電的裝置中，為了盡可能提高轉(zhuǎn)換效率以及降低硬件成本，通常采用無(wú)變壓器型逆變器的方案。在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，應(yīng)用這種非隔離型逆變器帶來(lái)的主要問(wèn)題是要抑制系統(tǒng)對(duì)地的漏電流大小。高頻開(kāi)關(guān)器件可能產(chǎn)生高頻時(shí)變電壓作用在寄生電容上，使得系統(tǒng)產(chǎn)生漏電流并可能超過(guò)允許值。該高頻漏電流會(huì)降低系統(tǒng)效率，影響電能質(zhì)量，增大電磁干擾。因此需要有效抑制或者完全消除漏電流，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和安全性。
[0003]在全橋非隔離系統(tǒng)中，抑制漏電流通常有兩種辦法，一種是采取雙極性調(diào)制，使得系統(tǒng)對(duì)地共模電壓趨于零，以達(dá)到抑制漏電流的目的；另一種是采取單極性調(diào)制方式，通過(guò)在系統(tǒng)中增加漏電流抑制器件以減小漏電流。前者存在的問(wèn)題，雙極性調(diào)制使得濾波電感紋波增大，需要大大增加濾波電感的感量和體積，不僅增加了成本，也降低了效率。后者存在的問(wèn)題是，增加了額外的濾波電路，也增加了系統(tǒng)的成本，而且電磁兼容設(shè)計(jì)難度增加。
[0004]因此，需要設(shè)計(jì)一種高效率低漏電流的系統(tǒng)，調(diào)制方式上要采取單極性調(diào)制方式，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上需要增加少量器件，通過(guò)控制續(xù)流回路以達(dá)到消除高頻共模電壓之目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠的逆變電路。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種逆變電路，包直流源、用于儲(chǔ)存電能并濾除干擾的第一儲(chǔ)能電路、用于直流斬波而將直流電壓變換為按正弦規(guī)律變化的交流電壓的斬波電路、用于配合所述斬波電路濾除干擾的第二儲(chǔ)能電路、用于對(duì)所述按正弦規(guī)律變化的交流電壓進(jìn)行換向的換向電路、用于對(duì)換向后的按正弦規(guī)律變化的交流電壓進(jìn)行濾波的濾波電路，所述直流源、所述第一儲(chǔ)能電路、所述斬波電路、所述第二儲(chǔ)能電路、所述換向電路、所述濾波電路依次相連接，所述濾波電路的輸出端為所述逆變電路的輸出端而與負(fù)載或交流電源相連接。
[0007]優(yōu)選的，所述第一儲(chǔ)能電路包括連接于所述直流源的輸出端的相串聯(lián)的電容Cl和電容C2;所述第二儲(chǔ)能電路包括連接于所述斬波電路的輸出端的相串聯(lián)的電容C3和電容C4;所述電容Cl和所述電容C2的連接點(diǎn)與所述電容C3和所述電容C4的連接點(diǎn)相連接。
[0008]優(yōu)選的，所述第一儲(chǔ)能電路的電容值大于所述第二儲(chǔ)能電路的電容值。
[0009]優(yōu)選的，所述斬波電路包括功率管Tl、功率管T2、電感L1、電感L2和二極管Dl;所述功率管Tl的一端、所述功率管T2的一端為所述斬波電路的輸入端而與所述第一儲(chǔ)能電路的輸出端相連接，所述功率管Tl的另一端串接所述電感LI，所述功率管T2的另一端串接所述電感L2，所述電感LI的另一端、所述電感L2的另一端為所述斬波電路的輸出端，所述功率管Tl和所述電感LI的連接點(diǎn)與所述二極管Dl的負(fù)極相連接，所述功率管T2和所述電感L2的連接點(diǎn)與所述二極管Dl的正極相連接。
[0010]優(yōu)選的，所述功率管Tl、功率管Τ2均為MOSFET半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件。
[0011 ]優(yōu)選的，所述換向電路為由功率管Τ3、功率管Τ4、功率管Τ5、功率管Τ6構(gòu)成的全校電路。
[0012]優(yōu)選的，所述功率管Τ3、所述功率管Τ4、所述功率管Τ5、所述功率管Τ6均為MOSFET半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件。
[0013]優(yōu)選的，所述濾波電路包括電感L3、電感L3、電容C5、電容C6;所述電感L3的一端、所述電感L4的一端為所述濾波電路的輸入端而與所述換向電路的輸出端相連接，所述電感L3的另一端串接所述電容C6的一端，所述電感L4的另一端串接所述電容C5的一端，所述電容C5的另一端、所述電容C6的另一端相連接并與所述第一儲(chǔ)能電路、第二儲(chǔ)能電路相連接，所述電感L3與所述電容C6的連接點(diǎn)、所述電感L4與所述電容C5的連接點(diǎn)為所述濾波電路的輸出端。
[0014]本發(fā)明還提供一種逆變電路裝置，包括上述逆變電路。
[0015]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的逆變電路和應(yīng)用其的逆變裝置安全系數(shù)高，能夠提高效率，降低成本，減小體積，進(jìn)而降低系統(tǒng)成本;還可以提高轉(zhuǎn)換效率，增加系統(tǒng)可靠性，降低了系統(tǒng)的對(duì)地漏電流，提高了輸出電能的性能指標(biāo)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]附圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0017]附圖2為本發(fā)明的電路圖。
[0018]附圖3為本發(fā)明在交流電正半周，高頻管導(dǎo)通時(shí)的電流回路示意圖。
[0019]附圖4為本發(fā)明在交流電正半周，高頻管關(guān)斷時(shí)的電流回路示意圖。
[0020]附圖5為本發(fā)明在交流電負(fù)半周，高頻管導(dǎo)通時(shí)的電流回路示意圖。
[0021]附圖6為本發(fā)明在交流電負(fù)半周，高頻管關(guān)斷時(shí)的電流回路示意圖。
[0022]附圖7為本發(fā)明的實(shí)施例中開(kāi)關(guān)管的動(dòng)作時(shí)序圖。
[0023]附圖8為本發(fā)明的實(shí)施例的仿真結(jié)果圖。
[0024]以上附圖中:100、直流源;200、第一儲(chǔ)能電路;300、斬波電路;400、第二儲(chǔ)能電路；500、換向電路;600、濾波電路;700、負(fù)載或交流電源。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0026]實(shí)施例一:參見(jiàn)附圖1和附圖2所示，一種逆變電路，包依次相連接的直流源100、第一儲(chǔ)能電路200、斬波電路300、第二儲(chǔ)能電路400、換向電路500、濾波電路，濾波電路的輸出端為逆變電路的輸出端而與負(fù)載或交流電源700相連接。當(dāng)上述逆變電路與交流電源相連接時(shí)則構(gòu)成并網(wǎng)使用的逆變裝置(逆變系統(tǒng))，其交流電源的頻率通常為50Hz或60Hz。
[0027]本實(shí)施例中，直流源100采用光伏電池板。直流源100的輸出端與第一儲(chǔ)能電路200的輸入端相連接。
[0028]連接于直流源100的正負(fù)兩個(gè)輸出端的相串聯(lián)的電容Cl和電容C2構(gòu)成第一儲(chǔ)能電路200，相串聯(lián)的電容Cl和電容C2的兩端構(gòu)成第一儲(chǔ)能電路200的輸出端，它用于儲(chǔ)存來(lái)自直流源100的電能以及向后級(jí)電路輸送電能，同時(shí)濾除高頻干擾。
[0029]斬波電路300用于直流斬波而將穩(wěn)定的直流電壓變換為按正弦規(guī)律變化的交流電壓，它包括功率管Tl、功率管T2、電感L1、電感L2和二極管DI。功率管Tl的一端、功率管T2的一端為斬波電路300的輸入端而與第一儲(chǔ)能電路200的輸出端相連接，功率管Tl的另一端串接電感LI，功率管T2的另一端串接電感L2，電感LI的另一端、電感L2的另一端為斬波電路300的輸出端，功率管TI和電感LI的連接點(diǎn)與二極管DI的負(fù)極相連接，功率管T2和電感L2的連接點(diǎn)與二極管Dl的正極相連接。功率管Tl、功率管T2均為MOSFET半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件。功率管Tl、功率管T2受控于相同的高頻SPWM信號(hào)，二者同步工作。選擇器件時(shí)，它們的型號(hào)和參數(shù)要盡可能相同。當(dāng)功率管Tl、功率管T2導(dǎo)通時(shí)，給儲(chǔ)能電感L1、儲(chǔ)能電感L2蓄能;關(guān)斷時(shí)，儲(chǔ)能電感L1、儲(chǔ)能電感L2通過(guò)二極管Dl續(xù)流，并與第一儲(chǔ)能電路200斷開(kāi)電氣連接，這樣就使得高頻的電壓脈沖不會(huì)耦合到大地上，整個(gè)系統(tǒng)對(duì)大地的共模電壓是一個(gè)含低頻分量的電壓。
[0030]第二儲(chǔ)能電路400用于配合斬波電路300濾除干擾，它包括連接于斬波電路300的輸出端的相串聯(lián)的電容C3和電容C4，電容Cl和電容C2的連接點(diǎn)與電容C3和電容C4的連接點(diǎn)相連接，相串聯(lián)的電容C3和電容C4的兩端構(gòu)成第二儲(chǔ)能電路400的輸出端。第一儲(chǔ)能電路200的電容值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二儲(chǔ)能電路400的電容值。