全橋推挽可變逆變器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種全橋推挽可變逆變器，屬電能變換裝置中的直直變換器領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著新能源發電、智能電網等的發展，隨著帶來的輸入電壓寬輸入，光伏陣列電壓波動大等問題亟需解決。未解決該問題，可變變換器技術受到越來越多關注，可變變換器具有如下優點:(I)允許輸入范圍廣；(2)適用于光伏等分布式發電場合；(3)相比于傳統不可變變換器，其器件的電壓壓力小，轉換效率高，穩壓性能好。當前，寬范圍輸入變換器主要包括正激拓撲結構、全橋DC/DC結構兩種。正激變換器在低壓、大電流、大功率場合得到廣泛應用，但正激變換器主開關管要承受兩倍的輸入電壓，使得單管正激變換電路不適于較高輸入的場合，此時雙管正激變換器則沒有這個問題，其主開關管電壓應力為輸入電壓，是單管正激的一半，因此雙管正激變換器在較高輸入電壓場合可以得到廣泛應用。但是由于開關占空比不能超過50%，所以限制了在寬范圍輸入場合的應用。全橋電路變壓器的磁利用率較高，功率等級也較正激電路提高很多。在中小功率場合，全橋DC/DC變換器得到廣泛應用，特別是移相全橋變換器，以其效率高和低電磁干擾等優點，得到廣泛應用。但移相全橋變換器滯后橋臂ZVS比較困難，占空比丟失，原邊無功環流問題難以克服。
【發明內容】
[0003]鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種既能保留寬范圍輸入變換器優點又能克服傳統寬范圍輸入拓撲不足之處的全橋推挽可變逆變器。
[0004]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種全橋推挽可變逆變器，包括原邊逆變電路、副邊整流電路，所述原邊逆變電路包括輸入電源，輸入電源的負極接第二開關管、第三開關管、第四開關管的漏極，輸入電源的正極接第一開關管、第五開關管的漏極，第一開關管、第二開關管的源極短接至變壓器第一原邊的上端，第一原邊的下端與第二原邊的上端相連，第三開關管的源極連接第二原邊的上端，第四開關管、第五開關管的源極連接第二原邊的下端，所述變壓器第一原邊、第一原邊與所述變壓器的第一副邊、第二副邊耦入口 ο
[0005]優選地，所述副邊整流電路包括所述變壓器的第一副邊，第一副邊的上端連接第一二極管的陽極，第一副邊的下端與第二副邊的上端相連，第二副邊的下端與第二二極管的陽極相連，第一二極管的陰極與第二二極管的陰極相連并短接至電感的一端，電感的另一端與電容和負載的一端短接，電容和負載的另一端短接并接至副邊的下端。
[0006]如上所述，本發明的全橋推挽可變逆變器具有以下有益效果:該全橋推挽可變逆變器將全橋逆變器與推挽電路合成一個拓撲，實現了寬范圍輸入可變逆換器的功能，該全橋推挽可變逆變器將全橋逆變器允許輸入范圍廣，適用于光伏等分布式發電場合，器件的電壓壓力小，轉換效率高，穩壓性能好，且結構簡單，控制容易，穩定性強，成本較低，易實現。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明實施例的電路圖。
[0008]圖2為本發明實施例工作模態I的狀態示意圖。
[0009]圖3為本發明實施例工作模態2的狀態示意圖。
[0010]圖4為本發明實施例工作模態3的狀態示意圖。
[0011]圖5為本發明實施例工作模態4的狀態示意圖。
[0012]圖6為本發明實施例工作模態5的狀態示意圖。
[0013]圖7為本發明實施例工作模態6的狀態示意圖。
[0014]圖8為本發明實施例工作模態7的狀態示意圖。
[0015]圖9為本發明實施例工作模態8的狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0017]請參閱圖1至圖9。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為復雜。
[0018]如圖1所示，本發明提供一種全橋推挽可變逆變器，包括原邊逆變電路1、副邊整流電路2兩部分，其中原邊逆變電路包括輸入電源Ud。輸入電源U d。的負極接第二開關管S 2、第三開關管S3、第四開關管S4的漏極，輸入電源U d。的正極接第一開關管S 1、第五開關管S5的漏極，第一開關管S1、第二開關管S2的源極短接至變壓器第一原邊N i的上端，第一原邊N i的下端與第二原邊N2的上端相連，第三開關管S 3的源極連接第二原邊N 2的上端，第四開關管S4、第五開關管S5的源極連接第二原邊N 2的下端，變壓器第一原邊N 1、第一原邊N2與變壓器的第一副邊N3、第二副邊N4耦合。
[0019]副邊整流電路包括所述變壓器的第一副邊N3,第一副邊乂的上端連接第一二極管D1的陽極，第一副邊N3的下端與第二副邊N4的上端相連，第二副邊N4的下端與第二二極管D2的陽極相連，第一二極管D i的陰極與第二二極管D 2的陰極相連并短接至電感L的一端，電感L的另一端與電容C和負載R的一端短接，電容C和負載R的另一端短接并接至副邊乂的下端。
[0020]本發明工作時共分為八個工作區間，下面結合附圖對本發明的具體工作原理和工作模態進行詳細描述。
[0021]工作模態1:如圖2所示，第一功率開關管S i和第四功率開關管S4開通，其余開關管均關斷，能量經輸入電源Ud。、第一功率開關管S1、第四功率開關管S4、變壓器原邊N1和變壓器第一原邊N2傳輸到第二副邊N3，第一副邊N3將能量經第一功率二極管D 1、輸出濾波電感L和輸出濾波電容C輸出到負載R。
[0022]工作模態2:如圖3所示，原邊所有功率開關管均關斷，第一副邊N 3、輸出電感L將能量經第二副邊N4、第一功率二極管D1、第二功率二極管D2和濾波電容C釋放給負載R。
[0023]工作模態3:如圖4所示，第二功率開關管S 3、第五功率開關管S5開通，其余開關管均關斷，能量經電源Ud。、第二功率開關管S3、第五功率開關管S5、變壓器第一原邊N1和變壓器第二原邊N2傳輸到第二副邊N4，第二副邊N4將能量經第二功率二極管D 2、輸出濾波電感L和輸出濾波電容C輸出到負載R。
[0024]工作模態4:如圖5所示，原邊所有功率開關管均關斷，變壓器第一副邊N 3、輸出電感L將能量經第二副邊N4、第一功率二極管D1、第二功率二極管D2和濾波電容C釋放給負載R0
[0025]工作模態5:如圖6所不，第一功率開關管S丨和第三功率開關管S 3開通，能量經電源Ud。、第一功率開關管S1、第三功率開關管S3、變壓器第一原邊N1傳輸到第一副邊N3，第一副邊N3將能量經第一功率二極管D 1、輸出濾波電感L和輸出濾波電容C輸出到負載R。
[0026]工作模態6:如圖7所示，原邊所有功率開關管均關斷，變壓器第一副邊N 3、輸出電感L將能量經第二副邊N4、第一功率二極管D1、第二功率二極管D2和濾波電容C釋放給負載R0
[0027]工作模態7:如圖8所示，第三功率開關管S 3和第五功率開關管S 5開通，能量經電源Ud。、第三功率開關管S3、第五功率開關管S5、變壓器第二原邊N2傳輸到第二副邊N4，第二副邊N4將能量經第二功率二極管D 2、輸出濾波電感L和輸出濾波電容C輸出到負載R。
[0028]工作模態8:如圖9所示，原邊所有功率開關管均關斷，變壓器第一副邊N 3、輸出電感L將能量經第二副邊N4、第一功率二極管D1、第二功率二極管D2和濾波電容C釋放給負載R0
[0029]由上述描述可知，該全橋推挽可變逆變器將全橋逆變器與推挽電路合成一個拓撲，實現了寬范圍輸入可變逆換器的功能，該全橋推挽可變逆變器將全橋逆變器允許輸入范圍廣，適用于光伏等分布式發電場合，器件的電壓壓力小，轉換效率高，穩壓性能好，且結構簡單，控制容易，穩定性強，成本較低，易實現。所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0030]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種全橋推挽可變逆變器，包括原邊逆變電路、副邊整流電路，其特征在于:所述原邊逆變電路包括輸入電源(ud。)輸入電源(Ud。)的負極接第二開關管(S2)、第三開關管(s3)、第四開關管(S4)的漏極，輸入電源(Ud。)的正極接第一開關管(Si)、第五開關管(S5)的漏極，第一開關管(Si)、第二開關管(S2)的源極短接至變壓器第一原邊(N1)的上端，第一原邊(N1)的下端與第二原邊(N2)的上端相連，第三開關管(S3)的源極連接第二原邊(N2)的上端，第四開關管(S4)、第五開關管(S5)的源極連接第二原邊(N2)的下端，所述變壓器第一原邊(N1X第一原邊(N2)與所述變壓器的第一副邊(N3)、第二副邊(N4 )耦合。
2.根據權利要求1所述的全橋推挽可變逆變器，其特征在于:所述副邊整流電路包括所述變壓器的第一副邊(N3),第一副邊(N3)的上端連接第一二極管(D1)的陽極，第一副邊(N3)的下端與第二副邊(N4)的上端相連，第二副邊(N4)的下端與第二二極管(D2)的陽極相連，第一二極管(D1)的陰極與第二二極管(D2)的陰極相連并短接至電感(L)的一端，電感(L)的另一端與電容(C)和負載(R)的一端短接，電容(C)和負載(R)的另一端短接并接至副邊(N3)的下端。
【專利摘要】本發明提供一種全橋推挽可變逆變器，包括原邊逆變電路、副邊整流電路，所述原邊逆變電路包括輸入電源，輸入電源的負極接第二開關管、第三開關管、第四開關管的漏極，輸入電源的正極接第一開關管、第五開關管的漏極，第一開關管、第二開關管的源極短接至變壓器第一原邊的上端，第一原邊的下端與第二原邊的上端相連，第三開關管的源極連接第二原邊的上端，第四開關管、第五開關管的源極連接第二原邊的下端。該全橋推挽可變逆變器將全橋逆變器允許輸入范圍廣，適用于光伏等分布式發電場合，器件的電壓壓力小，轉換效率高，穩壓性能好，且結構簡單，控制容易，穩定性強，成本較低，易實現。
【IPC分類】H02M3-337
【公開號】CN104836448
【申請號】CN201510274117
【發明人】楊華楊, 洪峰
【申請人】蘇州弘鵬新能源有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月26日