逆變電路和逆變裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力電子技術領域，具體涉及一種逆變電路以及應用該逆變電路的逆變裝置。
【背景技術】
[0002]目前，在直流電轉換成交流電的裝置中，為了盡可能提高轉換效率以及降低硬件成本，通常采用無變壓器型逆變器的方案。在光伏并網發電系統中，應用這種非隔離型逆變器帶來的主要問題是要抑制系統對地的漏電流大小。高頻開關器件可能產生高頻時變電壓作用在寄生電容上，使得系統產生漏電流并可能超過允許值。該高頻漏電流會降低系統效率，影響電能質量，增大電磁干擾。因此需要有效抑制或者完全消除漏電流，增強系統的可靠性和安全性。
[0003]在全橋非隔離系統中，抑制漏電流通常有兩種辦法，一種是采取雙極性調制，使得系統對地共模電壓趨于零，以達到抑制漏電流的目的；另一種是采取單極性調制方式，通過在系統中增加漏電流抑制器件以減小漏電流。前者存在的問題，雙極性調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。后者存在的問題是，增加了額外的濾波電路，也增加了系統的成本，而且電磁兼容設計難度增加。
[0004]因此，需要設計一種高效率低漏電流的系統，調制方式上要采取單極性調制方式，系統結構上需要增加少量器件，通過控制續流回路以達到消除高頻共模電壓之目的。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種經濟實用、安全可靠的逆變電路。
[0006]為達到上述目的，本發明采用的技術方案是:
一種逆變電路，包直流源、用于儲存電能并濾除干擾的第一儲能電路、用于直流斬波而將直流電壓變換為按正弦規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能電路、用于對所述按正弦規律變化的交流電壓進行換向的換向電路、用于對換向后的按正弦規律變化的交流電壓進行濾波的濾波電路，所述直流源、所述第一儲能電路、所述斬波電路、所述第二儲能電路、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載或交流電源相連接。
[0007]優選的，所述第一儲能電路包括連接于所述直流源的輸出端的相串聯的電容Cl和電容C2;所述第二儲能電路包括連接于所述斬波電路的輸出端的相串聯的電容C3和電容C4;所述電容Cl和所述電容C2的連接點與所述電容C3和所述電容C4的連接點相連接。
[0008]優選的，所述第一儲能電路的電容值大于所述第二儲能電路的電容值。
[0009]優選的，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的連接點與所述二極管Dl的負極相連接，所述功率管T2和所述電感L2的連接點與所述二極管Dl的正極相連接。
[0010]優選的，所述功率管Tl、功率管Τ2均為MOSFET半導體開關器件。
[0011 ]優選的，所述換向電路為由功率管Τ3、功率管Τ4、功率管Τ5、功率管Τ6構成的全校電路。
[0012]優選的，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半導體開關器件。
[0013]優選的，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能電路、第二儲能電路相連接，所述電感L3與所述電容C6的連接點、所述電感L4與所述電容C5的連接點為所述濾波電路的輸出端。
[0014]本發明還提供一種逆變電路裝置，包括上述逆變電路。
[0015]由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點:本發明的逆變電路和應用其的逆變裝置安全系數高，能夠提高效率，降低成本，減小體積，進而降低系統成本;還可以提高轉換效率，增加系統可靠性，降低了系統的對地漏電流，提高了輸出電能的性能指標。
【附圖說明】
[0016]附圖1為本發明的原理框圖。
[0017]附圖2為本發明的電路圖。
[0018]附圖3為本發明在交流電正半周，高頻管導通時的電流回路示意圖。
[0019]附圖4為本發明在交流電正半周，高頻管關斷時的電流回路示意圖。
[0020]附圖5為本發明在交流電負半周，高頻管導通時的電流回路示意圖。
[0021]附圖6為本發明在交流電負半周，高頻管關斷時的電流回路示意圖。
[0022]附圖7為本發明的實施例中開關管的動作時序圖。
[0023]附圖8為本發明的實施例的仿真結果圖。
[0024]以上附圖中:100、直流源;200、第一儲能電路;300、斬波電路;400、第二儲能電路；500、換向電路;600、濾波電路;700、負載或交流電源。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖所示的實施例對本發明作進一步描述。
[0026]實施例一:參見附圖1和附圖2所示，一種逆變電路，包依次相連接的直流源100、第一儲能電路200、斬波電路300、第二儲能電路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載或交流電源700相連接。當上述逆變電路與交流電源相連接時則構成并網使用的逆變裝置(逆變系統)，其交流電源的頻率通常為50Hz或60Hz。
[0027]本實施例中，直流源100采用光伏電池板。直流源100的輸出端與第一儲能電路200的輸入端相連接。
[0028]連接于直流源100的正負兩個輸出端的相串聯的電容Cl和電容C2構成第一儲能電路200，相串聯的電容Cl和電容C2的兩端構成第一儲能電路200的輸出端，它用于儲存來自直流源100的電能以及向后級電路輸送電能，同時濾除高頻干擾。
[0029]斬波電路300用于直流斬波而將穩定的直流電壓變換為按正弦規律變化的交流電壓，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的連接點與二極管DI的負極相連接，功率管T2和電感L2的連接點與二極管Dl的正極相連接。功率管Tl、功率管T2均為MOSFET半導體開關器件。功率管Tl、功率管T2受控于相同的高頻SPWM信號，二者同步工作。選擇器件時，它們的型號和參數要盡可能相同。當功率管Tl、功率管T2導通時，給儲能電感L1、儲能電感L2蓄能;關斷時，儲能電感L1、儲能電感L2通過二極管Dl續流，并與第一儲能電路200斷開電氣連接，這樣就使得高頻的電壓脈沖不會耦合到大地上，整個系統對大地的共模電壓是一個含低頻分量的電壓。
[0030]第二儲能電路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的輸出端的相串聯的電容C3和電容C4，電容Cl和電容C2的連接點與電容C3和電容C4的連接點相連接，相串聯的電容C3和電容C4的兩端構成第二儲能電路400的輸出端。第一儲能電路200的電容值遠遠大于第二儲能電路400的電容值。