專利名稱：一種單相升壓推挽逆變電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及推挽逆變器技術(shù)，具體涉及一種單相升壓推挽逆變電路。
技術(shù)背景目前廣泛采用的單相逆變電路往往是單相推挽、半橋逆變和全橋逆變等傳 統(tǒng)的逆變電路，但是，這些電路存在的缺點(diǎn)是輸出的電壓范圍有限， 一般受限 于輸入電壓和隔離變壓器的匝比。而一些電路，在單相推挽前面直接加入一個(gè)Boost電路，以提高輸入電壓，從而使得單相推挽逆變電路輸出端的電壓峰值 得到相應(yīng)提升，如圖1所示，但是這種電路的成本相對比較高，而且整個(gè)電路 至少需要3個(gè)開關(guān)管，不但控制復(fù)雜度上升，而且穩(wěn)定性與可靠性較低、體積 較大。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種單相升壓推挽 逆變電路。本實(shí)用新型將Boost電路環(huán)節(jié)與常規(guī)單相推挽逆變電路環(huán)節(jié)整合而 得，通過Boost電路環(huán)節(jié)的調(diào)制，提高逆變電路的輸出電壓峰值，尤其適用于寬輸出交流電壓范圍的應(yīng)用場合。本實(shí)用新型通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種單相升壓推挽逆變電路，如圖2所示，其電路主要包括升壓電感L，變壓器TV第一開關(guān)管Qi、第二開關(guān)管Q2，第一二極管D^第二二極管D2 和儲能電容C，其特征在于，升壓電感L、第一二極管D,、第二二極管D2、第一開關(guān)管Q,和儲能電容C共同構(gòu)成Boost電路環(huán)節(jié)；第一開關(guān)管Q,、第二 開關(guān)管Q2、儲能電容C和變壓器共同構(gòu)成推挽逆變電路環(huán)節(jié)，Boost電路 環(huán)節(jié)和推挽逆變電路環(huán)節(jié)共用第一開關(guān)管共同構(gòu)成單相升壓推挽逆變電 路。
上述的單相升壓推挽逆變電路中，直流電壓源Vs的正極通過升壓電感L 與第一二極管的陽極、第二二極管D2的陽極連接；第一二極管A的陰極 與變壓器的一次側(cè)繞組W 的同名端連接，然后再與第一開關(guān)管的漏極 連接；第二二極管D2的陰極與儲能電容C的一端連接，然后再與變壓器T\
的一次側(cè)繞組Wu的異名端連接；第一開關(guān)管Qi的源極、第二開關(guān)管Q2的源
極、儲能電容C的另一端與直流電壓源Vs的負(fù)極連接。變壓器^的一次側(cè)繞 組W 的異名端與Wu的同名端連接，然后再與儲能電容C的一端連接；變 壓器1\的一次側(cè)繞組W12的異名端與第二開關(guān)管Q2的漏極連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)是將升壓電路以及單相推挽逆
變電路有機(jī)結(jié)合在一起整合得到的，兩個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)合成一級，其中推挽逆變環(huán)節(jié)
和boost電路環(huán)節(jié)共用一個(gè)開關(guān)管Q1，只調(diào)節(jié)一個(gè)開關(guān)變量同時(shí)實(shí)現(xiàn)boost 電路環(huán)節(jié)電壓的升高和推挽逆變電路環(huán)節(jié)的能量傳遞。單相升壓推挽逆變電路 在實(shí)現(xiàn)輸出電壓快速提升的同時(shí)，不用增加功率開關(guān)器件數(shù)和控制電路就能提 高輸出交流電壓峰值，減少了開關(guān)器件，簡化了電路的復(fù)雜性，尤其適用于小 功率應(yīng)用場合。另外增加了兩個(gè)二極管，實(shí)現(xiàn)對電感充電和放電時(shí)候，能夠順 利將能量傳輸而不會因?yàn)樽儔浩鱐1 一次側(cè)的原因而導(dǎo)致電容無法順利充電，從而導(dǎo)致電壓被鉗住。為了提高輸出電壓的峰值，采用了升壓電感L作為儲能 元件。本實(shí)用新型是將Boost電路環(huán)節(jié)與常規(guī)單相推挽逆變電路環(huán)節(jié)整合而 得，整個(gè)電路只使用了兩個(gè)開關(guān)管，降低了成本，降低控制電路的復(fù)雜性，提 高電路的可靠性，而且通過Boost電路環(huán)節(jié)的調(diào)制，提高逆變電路的輸出電壓 峰值，尤其適用于寬輸出交流電壓范圍的應(yīng)用場合。

圖1為現(xiàn)有的在單相推挽逆變電路前級加入升壓環(huán)節(jié)的連接圖。圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中單相升壓推挽逆變電路的實(shí)例圖。圖3a 圖3d是圖2所示單相升壓推挽逆變電路的工作過程圖。圖4是圖2所示單相升壓推挽逆變電路在兩個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的主要電壓波形。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施作進(jìn)一步描述。 參考圖2， 一種單相升壓逆變電路包括升壓電感L、 二極管Dp D2，開 關(guān)管(^和儲能電容C共同構(gòu)成Boost電路環(huán)節(jié)，開關(guān)管Q。 Q2，儲能電容C 和變壓器T,共同構(gòu)成推挽逆變電路環(huán)節(jié)。直流電壓源Vs的正極通過升壓電感 L與第一二極管A的陽極、第二二極管D2的陽極連接；第一二極管A的陰 極與變壓器1\的一次側(cè)繞組W 的同名端連接，然后再與第一開關(guān)管的漏 極連接；第二二極管D2的陰極與儲能電容C的一端連接，然后再與變壓器l 的一次側(cè)繞組Wu的異名端連接；第一開關(guān)管Q,的源極、第二開關(guān)管Q2的源極、儲能電容C的另一端與直流電壓源Vs的負(fù)極連接。變壓器Ti的一次側(cè)繞 組Wu的異名端與W^的同名端連接，然后再與儲能電容C的一端連接；變 壓器L的一次側(cè)繞組W12的異名端與第二開關(guān)管Q2的漏極連接。圖3a 圖3d給出了本實(shí)用新型的電路工作過程，圖4給出了本實(shí)用新型 的主要電壓波形。在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，本實(shí)用新型的工作過程如下to tp如圖3a，第一開關(guān)管Qi開通，第二開關(guān)管Q2關(guān)斷。輸入端通過第 一二極管D,對升壓電感L進(jìn)行充電，L上的電流線性上升。儲能電容C通過 第一開關(guān)管Q,對變壓器一次側(cè)^的W 進(jìn)行能量的傳遞，上周期儲存在變壓 器1的能量傳給副邊并向輸出端傳遞。t廣t 如圖3b，處于死區(qū)時(shí)間，第一開關(guān)管Q!和第二開關(guān)管Q2都關(guān)斷，但第一開關(guān)管Qi的體二極管導(dǎo)通使得電感充電回路繼續(xù)續(xù)流。儲能電容C通 過開關(guān)管Qi的體二極管繼續(xù)釋放能量。t2~t3，如圖3c,第一開關(guān)管Qi關(guān)斷，第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通，升壓電感L通 過第二二極管D2給儲能電容C放電，而儲能電容C吸收能量進(jìn)行充電。同時(shí)， 儲能電容C通過第二開關(guān)管Q2給T,的一次側(cè)W^傳遞能量。t3 T，如圖3d，處于死區(qū)時(shí)間，第一開關(guān)管Q,和第二開關(guān)管Q2均關(guān)斷， 第二開關(guān)管Q2的體二極管維持電流續(xù)流，儲能電容C繼續(xù)對Wu傳遞能量。本實(shí)用新型通過升壓電感L使得輸出的交流電壓峰值得到提升，克服了常 規(guī)推挽逆變電路輸出電壓峰值較低的缺點(diǎn)，并且整個(gè)電路只使用了兩個(gè)開關(guān) 管，降低了成本，降低控制電路的復(fù)雜性，提高電路的可靠性。
權(quán)利要求1.一種單相升壓推挽逆變電路，包括單相推挽逆變電路環(huán)節(jié)和升壓電路環(huán)節(jié)，其特征在于所述升壓電路環(huán)節(jié)由升壓電感(L)、第一二極管(D1)、第二二極管(D2)、第一開關(guān)管(Q1)和儲能電容(C)構(gòu)成；所述單相推挽逆變電路環(huán)節(jié)由第一開關(guān)管(Q1)、第二開關(guān)管(Q2)、儲能電容(C)和變壓器(T1)構(gòu)成；單相推挽逆變電路環(huán)節(jié)和升壓電路環(huán)節(jié)共用第一開關(guān)管(Q1)，共同構(gòu)成單相升壓推挽逆變電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單相升壓推挽逆變電路，其特征在于，直流 電壓源(Vs)的正極通過升壓電感(L)與第一二極管(D》的陽極、第二二 極管(D2)的陽極連接；第一二極管(D》的陰極與變壓器(T卩的一次側(cè)繞 組(Wu)的同名端連接，然后再與第一開關(guān)管(Ql)的漏極連接；第二二極 管(D2)的陰極與儲能電容(C)的一端連接，然后再與變壓器(T。的一次 側(cè)繞組(W )的異名端連接；第一開關(guān)管(Q》的源極、第二開關(guān)管(Q2) 的源極、儲能電容(C)的另一端與直流電壓源Vs的負(fù)極連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單相升壓推挽逆變電路，其特征在于，變壓 器(T》的一次側(cè)繞組(W )的異名端與(W12)的同名端連接，然后再與儲 能電容(C)的一端連接；變壓器(T》的一次側(cè)繞組(W12)的異名端與第 二開關(guān)管(Q2)的漏極連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種單相升壓推挽逆變電路，包括單相推挽逆變電路環(huán)節(jié)和升壓電路環(huán)節(jié)，其特征在于所述升壓電路環(huán)節(jié)由升壓電感(L)、第一二極管(D₁)、第二二極管(D₂)、第一開關(guān)管(Q₁)和儲能電容(C)構(gòu)成；所述單相推挽逆變電路環(huán)節(jié)由第一開關(guān)管(Q₁)、第二開關(guān)管(Q₂)、儲能電容(C)和變壓器(T₁)構(gòu)成；Boost電路環(huán)節(jié)和推挽逆變電路環(huán)節(jié)共用開關(guān)管(Q₁)，構(gòu)成單相升壓推挽逆變電路，整個(gè)電路只使用了兩個(gè)開關(guān)管，降低了成本，降低控制電路的復(fù)雜性，提高電路的可靠性。本實(shí)用新型通過Boost電路環(huán)節(jié)的調(diào)制，提高逆變電路的輸出電壓峰值，適用于寬輸出交流電壓范圍的應(yīng)用場合。
文檔編號H02M7/48GK201345621SQ20092005072
公開日2009年11月11日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者波 張, 張桂東, 肖文勛 申請人:華南理工大學(xué)