一種車載電源逆變器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種車載電源逆變器，屬于直流/交流(DC/AC)電能轉換裝置。
【背景技術】
[0002]逆變器廣泛應用于電機驅動，不間斷供電電源，感應加熱，靜態無功發生器和補償器以及有源濾波等場合。傳統的逆變器電路拓撲包括電壓源逆變器和電流源逆變器兩類。
[0003]電壓源逆變器的輸出交流電壓低于直流母線電壓，因此電壓源逆變器本質上是一個降壓型逆變器，為了實現升壓變換的功能，需要額外增加一級升壓變換電路，導致變換器整體結構復雜。
[0004]電流源逆變器本質上是一個升壓型逆變器，為了實現降壓變換的功能，需要額外增加一級降壓變換電路，導致變換器整體結構復雜；電流源逆變器只能實現單向功率傳輸，能量不能雙向流動。
[0005]為了解決電壓源逆變器和電流源逆變器存在的上述問題，學者提出了 Z源逆變器的概念，通過引入一個Z源網絡將逆變器主電路與電源耦合起來。與電壓源和電流源逆變器相比，Z源逆變器能夠提供升降壓變換的功能，但同樣不能實現能量的雙向傳輸，同時引入了額外的由電感，電容組成的無源元件，增加了系統的體積，重量和實現成本，同時控制復雜。國內外又在此基礎上陸續提出了一些改型的Z源逆變器電路，其本質都是通過引入無源元件來實現升壓，都存在上述問題。
[0006]中國國家知識產權局，申請號為:201310020215.5，專利名稱為“單級雙向升降壓逆變器”的專利文件，公開了一種輸入濾波單元為單個濾波電感的單級雙向升降壓逆變器，該逆變器有效解決了傳統逆變器采用無源元件來實現升壓產生的一些問題。
[0007]但是該專利公開的單級雙向升降壓逆變器仍存在以下問題:
(I)升壓能力有限，即升壓比低，有些應用場合需要電路具有很高的升壓比，而只有一個電感的電路在實現高的升壓比時，需要開關管驅動信號的占空比很大，會惡化二極管反向恢復帶來的問題，增加了開關損耗。
[0008](2)過高的占空比，會加大電感的紋波，降低系統效率。
[0009]車載電源有類型，1.逆變器，是一種能夠將DC12V直流電轉換為和市電相同的AC220V交流電，供一般電器使用，是一種方便的電源轉換器，由于常用于汽車而得名。2.DC/DC直流變換器電源，通常是把汽車電池的12VDC或24VDC轉變為48VDC等直流電給汽車上的電器設備用。
[0010]車載電源不僅適用于車載系統，只要有DC12V直流電源的場合，都可使用電源逆變器，將DC12V轉換為AC220V交流電，給人們的生活帶來方便。車載電源充分考慮到外部的使用環境，當發生過載或短路現象時將自動保護關機。車載電源的輸出電壓通過本身的反饋確認可以使電壓穩定，空載與額定的電壓值變化小于10V。需要說明的是，車載電源的目的是輸出和市電相同的電壓，滿足用電器的需要，但實際上車載電源輸出的是模擬正弦波，而市電是真正的正弦波，兩者略有不同，一般不影響使用，這是車載電源的工作原理決定的。
[0011]目前，車載電源的輸出均是固定輸出，這樣可調節的范圍小，容錯率低，會造成車載電源的使用壽命降低。
【發明內容】
[0012]本發明所要解決的技術問題是:提供一種車載電源逆變器，解決了現有技術中車載電源功率固定輸出的問題。
[0013]本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
一種車載電源逆變器，包括逆變橋、電感、開關單元、輸出濾波單元；所述逆變橋包括第一橋臂、第二橋臂；所述開關單元包括第一開關單元、第二開關單元；所述第一開關單元、第二開關單元分別包括第一端、第二端；所述輸出濾波單元包括濾波電容；所述電感為耦合電感，所述耦合電感包括第一繞組、第二繞組，所述第一繞組、第二繞組均包括第一端、第二端，其中，第一繞組的第一端與第二繞組的第一端互為同名端，第一繞組的第二端與第二繞組的第二端互為同名端，第一繞組的第二端與第二繞組的第一端連接，第一繞組的第一端與第一橋臂中點連接，第二繞組的第二端與第二開關單元的第一端連接，所述第一開關單元的第一端分別與第一繞組的第二端、第二繞組的第一端連接，第一開關單元的第二端與第二橋臂中點連接，且所述第一開關單元的第二端與所述第二開關單元的第二端之間連接濾波電容；所述電源的正極與逆變橋之間連接開關管，通過調節該開關管的占空比控制逆變橋的工作。
[0014]所述第一開關單元包括第一開關管和第二開關管，其中第一開關管的輸入端與耦合電感的中點連接，第一開關管的輸出端與第二開關管的輸出端連接，第二開關管的輸入端與第二橋臂的中點連接。
[0015]所述第二開關單元包括第三開關管和第四開關管，其中，第三開關管的輸出端與第二繞組的第二端連接，第三開關管的輸入端和第四開關管的輸入端連接，第四開關管的輸出端與濾波電容的一端連接。
[0016]所述開關管包括MOS管、三極管或JFET。
[0017]所述MOS管、三極管或JFET的輸入端和輸出端之間并聯一個反向二極管。
[0018]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
1、在電源的正極與逆變橋之間連接開關管，通過調節該開關管的占空比控制逆變橋的工作，使得輸出功率可調節。
[0019]2、輸入電壓變化范圍大。通過耦合電感匝比的合理配置可以穩定直流母線電壓的大小。
[0020]3、拓撲簡單，效率高，可靠性高。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明逆變器的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明的結構及工作過程作進一步說明。
[0023]本技術領域技術人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0024]如圖1所示，一種車載電源逆變器，包括逆變橋、電感、開關單元、輸出濾波單元；所述逆變橋包括第一橋臂、第二橋臂；所述開關單元包括第一開關單元、第二開關單元；所述第一開關單元、第二開關單元分別包括第一端、第二端；所述輸出濾波單元包括濾波電容C ;所述電感為耦合電感，所述耦合電感包括第一繞組L1、第二繞組L2，所述第一繞組L1、第二繞組L2均包括第一端、第二端，其中，第一繞組LI的第一端與第二繞組L2的第一端互為同名端，第一繞組LI的第二端與第二繞組L2的第二端互為同名端，第一繞組LI的第二端與第二繞組L2的第一端連接，第一繞組LI的第一端與第一橋臂中點連接，第二繞組L2的第二端與第二開關單元的第一端連接，所述第一開關單元的第一端分別與第一繞組的第二端、第二繞組的第一端連接，第一開關單元的第二端與第二橋臂中點連接，且所述第一開關單元的第二端與所述第二開關單元的第二端之間連接濾波電容；所述電源的正極與逆變橋之間連接開關管Q9，通過調節該開關管的占空比控制逆變橋的工作。
[0025]所述逆變橋由開關管Q5?Q8組成。
[0026]所述第一開關單元包括第一開關管Ql和第二開關管Q2，其中第一開關管Ql的輸入端與耦合電感的中點連接，第一開關管Ql的輸出端與第二開關管Q2的輸出端連接，第二開關管Q2的輸入端與第二橋臂的中點連接。
[0027]所述第二開關單元包括第三開關管Q3和第四開關管Q4，其中，第三開關管Q3的輸出端與第二繞組的第二端連接，第三開關管Q4的輸入端和第四開關管Q4的輸入端連接，第四開關管Q4的輸出端與濾波電容的一端連接。
[0028]所述開關管包括MOS管、三極管或JFET。
[0029]所述MOS管、三極管或JFET的輸入端和輸出端之間并聯一個反向二極管。
[0030]以上所述僅是本發明的部分實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種車載電源逆變器，包括逆變橋、電感、開關單元、輸出濾波單元；所述逆變橋包括第一橋臂、第二橋臂；所述開關單元包括第一開關單元、第二開關單元；所述第一開關單元、第二開關單元分別包括第一端、第二端；所述輸出濾波單元包括濾波電容；所述電感為耦合電感，所述耦合電感包括第一繞組、第二繞組，所述第一繞組、第二繞組均包括第一端、第二端，其中，第一繞組的第一端與第二繞組的第一端互為同名端，第一繞組的第二端與第二繞組的第二端互為同名端，第一繞組的第二端與第二繞組的第一端連接，第一繞組的第一端與第一橋臂中點連接，第二繞組的第二端與第二開關單元的第一端連接，所述第一開關單元的第一端分別與第一繞組的第二端、第二繞組的第一端連接，第一開關單元的第二端與第二橋臂中點連接，且所述第一開關單元的第二端與所述第二開關單元的第二端之間連接濾波電容；其特征在于:所述電源的正極與逆變橋之間連接開關管，通過調節該開關管的占空比控制逆變橋的工作。2.根據權利要求1所述的車載電源逆變器，其特征在于:所述第一開關單元包括第一開關管和第二開關管，其中第一開關管的輸入端與耦合電感的中點連接，第一開關管的輸出端與第二開關管的輸出端連接，第二開關管的輸入端與第二橋臂的中點連接。3.根據權利要求1所述的車載電源逆變器，其特征在于:所述第二開關單元包括第三開關管和第四開關管，其中，第三開關管的輸出端與第二繞組的第二端連接，第三開關管的輸入端和第四開關管的輸入端連接，第四開關管的輸出端與濾波電容的一端連接。4.根據權利要求2或3所述的車載電源逆變器，其特征在于:所述開關管包括MOS管、三極管或JFET。5.根據權利要求4所述的車載電源逆變器，其特征在于:所述MOS管、三極管或JFET的輸入端和輸出端之間并聯一個反向二極管。
【專利摘要】本發明公開了一種車載電源逆變器，包括逆變橋、電感、開關單元、輸出濾波單元；所述逆變橋包括第一橋臂、第二橋臂；所述開關單元包括第一開關單元、第二開關單元；所述第一開關單元、第二開關單元分別包括第一端、第二端；所述輸出濾波單元包括濾波電容；所述電感為耦合電感，所述耦合電感包括第一繞組、第二繞組，所述第一繞組、第二繞組均包括第一端、第二端，第一繞組的第二端與第二繞組的第一端連接，第一繞組的第一端與第一橋臂中點連接，第二繞組的第二端與第二開關單元的第一端連接，所述電源的正極與逆變橋之間連接開關管，通過調節該開關管的占空比控制逆變橋的工作。使得輸出功率可調節。
【IPC分類】H02M7/5387
【公開號】CN105141165
【申請號】CN201510518599
【發明人】王占偉, 李光明
【申請人】蘇州市博得立電源科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月24日