Boost逆變器系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種Boost直流變換器型逆變器系統。本發明的Boost逆變器系統，包括主電路、采樣調理電路、控制電路、保護電路、數字邏輯電路、驅動電路，主電路與采樣調理電路電連接，采樣調理電路與數字邏輯電路之間分別通過控制電路、保護電路電連接，數字邏輯電路與驅動電路電連接，驅動電路與主電路電連接。本發明的逆變器系統主要完成了電壓、電流的采樣和檢測，判斷電路工作模態，來控制相應的充電、放電功能，同時電路中的保護電路對電路電壓、電流信號進行了有效監控，從而保證了系統長時間安全、穩定的運行。
【專利說明】Boost逆變器系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種Boost直流變換器型逆變器系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會生產的日益增長，對能源的要求也隨之增長，鑒于傳統能源的有限，需尋找更多的可代替能源。太陽對地球的輻射有著巨大的能源，而且可再生、無污染，所以太陽能必將作為未來新能源的發展方向。太陽能轉換成電能過程中，傳統的逆變器很難實現直接的升壓，一般的做法是在逆變器的前一級使用變壓器或者加上一級Boost變換器，但是這同時也加大了逆變器的成本。
【發明內容】
[0003]本發明的技術效果能夠克服上述缺陷，提供一種Boost逆變器系統，其在傳統Boost逆變器基礎上，采用單周期進行控制高升壓比。
[0004]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:其包括主電路、采樣調理電路、控制電路、保護電路、數字邏輯電路、驅動電路，主電路與采樣調理電路電連接，采樣調理電路與數字邏輯電路之間分別通過控制電路、保護電路電連接，數字邏輯電路與驅動電路電連接，驅動電路與主電路電連接。
[0005]經過采樣調理電路，把主電路中的直流母線電壓、蓄電池電壓、母線電流和蓄電池電流調理后送入控制電路。通過控制電路來判斷母線電壓和蓄電池電壓當前電路的工作模式，充電模式、放電模式、既不充電也不放電模式等，需要注意的是，在充電狀態下還需給出充電電流基準，如果充電或放電模式控制部分同時輸出相應的驅動信號；然后把主電路中采樣到的母線電壓、蓄電池電壓、母線電流、蓄電池電流經過調理后送入保護電路，來監測當前電路是否有過壓或過流等情況，從而判斷是否需要輸出保護信號；然后控制電路輸出的驅動信號和保護電路輸出的保護信號進入數字邏輯電路，其對驅動信號進行處理，將最終得到的驅動信號送入驅動電路得到足夠的驅動能力，并將其送到主電路功率晶體管上，來控制晶體管導通與關閉。
[0006]主電路包括電源Vs,電源Vs連接抽頭電感LI，抽頭電感的抽頭連接并聯的晶體管S1、二極管Dl，抽頭電感的末端連接并聯的晶體管S2、二極管D2后與并聯的電容C、電阻R連接。
[0007]單路Boost/Buck電路中主功率器件會承受較大的電流值，這對主功率器件有很高的要求，同時這就需要考慮主功率器件散熱的問題。因此為減小主功率器件承受的電流值，提高系統效率，降低系統成本，采用兩路交錯并聯支路組成的Boost變換器，這樣不僅減小了單個晶體管所承受的電流值，同時又可以有效提高輸入電流質量，減小輸入電容取值，提高效率、減小電路體積，適用于大功率場合。
[0008]本發明的逆變器系統主要完成了電壓、電流的采樣和檢測，判斷電路工作模態，來控制相應的充電、放電功能，同時電路中的保護電路對電路電壓、電流信號進行了有效監控，從而保證了系統長時間安全、穩定的運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的系統框圖；
[0010]圖2為帶有抽頭電感的雙向Boost DC/DC變換器的主電路拓撲；
[0011]圖3為開關管驅動波形；
[0012]圖4為雙向Boost逆變器各工作時段的等效電路。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，本發明的Boost逆變器系統包括主電路、采樣調理電路、控制電路、保護電路、數字邏輯電路、驅動電路，主電路與采樣調理電路電連接，采樣調理電路與數字邏輯電路之間分別通過控制電路、保護電路電連接，數字邏輯電路與驅動電路電連接，驅動電路與主電路電連接。
[0014]主電路包括電源Vs,電源Vs連接抽頭電感LI，抽頭電感的抽頭連接并聯的晶體管S1、二極管Dl，抽頭電感的末端連接并聯的晶體管S2、二極管D2后與并聯的電容C、電阻R連接。
[0015]圖2示出雙向Boost DC/DC變換器的主電路的拓撲，它是在傳統的Boost電路基礎上把電感換成抽頭電感轉化而成。這種變換器有SI導通S2斷開和S2導通SI斷開兩種模態。
[0016]在穩定情況下實際開關驅動波形如圖3所示。
[0017]具體模態如圖4。
[0018](1)0~t0時這時Usl、Us4為高電平，則S1、S4導通。Vs給抽頭電感LI中的Wl儲能，電容Cl給負載放電，同時抽頭電感L2給電容C2充電，如圖4(a)。
[0019](2) t0~tl時(死區)這時Usl~Us4均為低電平，則SI~S4均不導通。因為電感電流方向不能突變，添加兩個二極管來給111、112續流，這樣電感L1、L2分別給電容C1、C2進行充電。如圖4(b)。
[0020](3)tl~t2時這時Us2、Us3為高電平，貝U S2、S3導通，Vs給抽頭電感L2中的Wl儲能，電容C2給負載放電；同時抽頭電感LI給Cl充電。如圖4(c)。
[0021](4)t2~t3時(死區)這時Usl~Us4均為低電平，則SI~S4都不導通，因為電感電流方向不能突變，添加兩個二極管來給111、112續流，電感L1、L2分別給電容Cl、C2充電。如圖4(d)。
[0022](4)在t3結束以后，系統重復上述過程。
[0023]單周期控制的主要核心思想是在一個周期內使受控對象與控制參考信號相等或存在一定的正比關系。因為左右2個單元是對稱的，所以只對其中一個單元進行分析。當SI導通、S2截止時，Vd的電壓為零；當S2導通、SI截止時，Vd電壓為電路左單元輸出電壓 UaO。
[0024]可
【權利要求】
1.一種Boost逆變器系統，其特征在于，包括主電路、采樣調理電路、控制電路、保護電路、數字邏輯電路、驅動電路，主電路與采樣調理電路電連接，采樣調理電路與數字邏輯電路之間分別通過控制電路、保護電路電連接，數字邏輯電路與驅動電路電連接，驅動電路與主電路電連接。
2.根據權利要求1所述的Boost逆變器系統，其特征在于，主電路包括電源Vs，電源Vs連接抽頭電感LI，抽頭電感的抽頭連接并聯的晶體管S1、二極管D1，抽頭電感的末端連接并聯的晶體管S2、二極管D2后與并聯的電容C、電阻R連接。
【文檔編號】H02M3/155GK103812336SQ201210447628
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月9日 優先權日:2012年11月9日
【發明者】高顯揚, 陳晨 申請人:江蘇綠揚電子儀器集團有限公司