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一种零电流软开关全桥式大功率正弦波逆变器的制作方法

来源: 浏览: 19次  更新时间:2021-12-02 01:58

一种零电流软开闭全桥式大功率正弦波逆变器的创造办法

1.本实用新型波及逆变器本领范围简直为一种零电流软开闭全桥式大功率正弦波逆变器。


背景本领:

2.逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)变化成调换电(普遍为220v/110v50hz正弦大概方波)。卑鄙的道逆变器是一种将直流电(dc)变化为调换电(ac)的安装。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路构成。款待实用于家庭影院、电动砂轮、电动东西、电脑、电视、洗衣机、电扇、照明导航逆变器是一种将直流电(dc)变化为调换电(ac)的安装。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路构成。款待实用于家庭影院、电动砂轮、电动东西、电脑、电视、洗衣机、电扇、照明户外用电等。顽固的逆变器因为开闭频率重要被开闭管的开闭耗费节制开闭频率普遍都在30khz~40khz之间引导所选的功率器件尺寸比较大很难实行高效力及小体积的变幻器。若运用推挽式前级筹备引导前级mos耐压须要很高;大电流高电压mos管价格比较高不必处大功率逆变器商场化从而全桥式筹备在大功率逆变器中成为首选筹备。顽固逆变器的dc/ac变幻器普遍都采用电压形式的spwm控制办法动作主控开闭频率普遍都在20khz安排引导所选的lc滤波电感感量比较大沉负载时电感容易饱和;基于此提出一种零电流软开闭全桥式大功率正弦波逆变器。


本领实行因素:

3.本实用新型的手段在于供给一种零电流软开闭全桥式大功率正弦波逆变器具备开闭频率高体积小耗费小、效力高成本矮大大降矮了全桥mos管的发热量的便宜处理了现有本领中的问题。
4.为实行上述手段本实用新型供给如下本领筹备:一种零电流软开闭全桥式大功率正弦波逆变器包括前级分隔dc

dc升压电路和dc

ac电路所述前级分隔dc

dc升压电路的输出端与dc

ac电路的输出审察连前级分隔dc

dc升压电路包括全桥mos管q1、全桥mos管q2、全桥mos管q3、全桥mos管q4、蓄电池bat、变压器t1、电感lr、电容cr、二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4全桥mos管q1的集电极与全桥mos管q3的集电极贯串后对接到滤波电容cin的输出端并对接到蓄电池bat的正极蓄电池bat的负极接地滤波电容cin的输出端接地;所述全桥mos管q1的放射极与全桥mos管q2的集电极贯串后对接到变压器t1的1脚全桥mos管q2的放射极接地全桥mos管q3的放射极与全桥mos管q4的集电极贯串后对接到变压器t1的2脚全桥mos管q4的放射极接地;所述变压器t1的3脚对接到电感lr的输出端电感lr的输出端对接到电容cr的输出端电容cr的输出端对接到二极管d1的输出端变压器t1的4脚对接到二极管d2的输出端二极管d1的输出端与二极管d2的输出审察连后对接到电容cout的输出端并对接到输出端子vout的正极二极管d3的输出端与二极管d1的输出审察连二极管d3的输出端与二极管d4的输出审察连后对接到电容cout的输出端并对接到输出端子vout的负极;所述dc

ac电路包括全桥mos管q5、全桥mos管q6、全桥mos管q7、全桥mos管q8、电感l1和电容c1全桥mos管q5的集电极与全桥mos管q7的集电极贯串后对接到输出端子vout上全桥mos管q5的放射极与全桥mos管q6的集电极贯串后对接到电感
l1的输出端全桥mos管q7的放射极与全桥mos管q8的集电极贯串后接220v电源负极输出端子并对接到电容c1的输出端全桥mos管q6的放射极与全桥mos管q8的放射极贯串后接地电感l1的输出端接220v电源正极输出端子。
5.优选地所述dc

ac电路还包括调换输出电压取样反应电路和启动电路板u1、电压取样反应电路包括电阻r1、电阻r2、变阻器r3和电容c2电阻r1的输出端对接电感l1的输出端电阻r1的输出端对接到电容c2的输出端、电阻r2的输出端以及变阻器r3的输出端并对接到启动电路板u1的5脚电容c2的输出端、电阻r2的输出端以及变阻器r3的输出审察连后接地启动电路板u1的1脚对接到全桥mos管q7的基极启动电路板u1的2脚对接到全桥mos管q8的基极启动电路板u1的3脚对接到全桥mos管q5的基极启动电路板u1的4脚对接到全桥mos管q6的基极。
6.优选地所述滤波电容cin采用多个mlcc矮esr电容并联而成。
7.优选地所述变压器t1将蓄电池bat输出的电源变换到170v

480v高压直流母线电压输出。
8.优选地所述全桥mos管q1、全桥mos管q2、全桥mos管q3和全桥mos管q1的启动旗号为频率70khz占空比为50%。
9.与现有本领比拟本实用新型的有益效验如下:
10.本零电流软开闭全桥式大功率正弦波逆变器采用dc

dc

ac二级功率变幻构造前级为分隔dc

dc升压电路采用了前级全桥准谐振升压的启动模块将蓄电池输出的电压变换成高压直流母线电压后级为dc

ac全桥变幻器将高压直流母线电压变换到220vac的纯粹弦波电压实行了空载波形失真率小于1.5%、满载波形失真率小于3%高精度输出电压能满脚逆变器行业的波形乞求;完全开闭频率高体积小耗费小、效力高成本矮大大降矮了全桥mos管的发热量。
附图证明
11.图1为本实用新型的前级分隔dc

dc升压电路图;
12.图2为本实用新型的dc

ac电路图;
13.图3为本实用新型的全桥mos管q1、全桥mos管q2、全桥mos管q3、全桥mos管q4谐振时的波形图。
简直实行办法
14.底下将共同本实用新型实行例中的附图闭于本实用新型实行例中的本领筹备进行领会、完备地刻画明显所刻画的实行例只是是本实用新型一局部实行例而不是理想的实行例。基于本实用新型中的实行例本范围普遍本领人员在不干出创造性处事前提下所赢得的十脚其他实行例都属于本实用新型保护的范畴。
15.请参阅图1

3一种零电流软开闭全桥式大功率正弦波逆变器包括前级分隔dc

dc升压电路和dc

ac电路所述前级分隔dc

dc升压电路的输出端与dc

ac电路的输出审察连前级分隔dc

dc升压电路包括全桥mos管q1、全桥mos管q2、全桥mos管q3、全桥mos管q4、蓄电池bat、变压器t1、电感lr、电容cr、二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4全桥mos管q1、全桥mos管q2、全桥mos管q3和全桥mos管q1的启动旗号为频率70khz占空比为50%
全桥mos管q1的集电极与全桥mos管q3的集电极贯串后对接到滤波电容cin的输出端滤波电容cin采用多个mlcc矮esr电容并联而成并对接到蓄电池bat的正极蓄电池bat的负极接地滤波电容cin的输出端接地;所述全桥mos管q1的放射极与全桥mos管q2的集电极贯串后对接到变压器t1的1脚全桥mos管q2的放射极接地全桥mos管q3的放射极与全桥mos管q4的集电极贯串后对接到变压器t1的2脚全桥mos管q4的放射极接地;所述变压器t1将蓄电池bat输出的电源变换到170v

480v高压直流母线电压输出变压器t1的3脚对接到电感lr的输出端电感lr的输出端对接到电容cr的输出端电容cr的输出端对接到二极管d1的输出端变压器t1的4脚对接到二极管d2的输出端二极管d1的输出端与二极管d2的输出审察连后对接到电容cout的输出端并对接到输出端子vout的正极二极管d3的输出端与二极管d1的输出审察连二极管d3的输出端与二极管d4的输出审察连后对接到电容cout的输出端并对接到输出端子vout的负极;所述dc

ac电路包括全桥mos管q5、全桥mos管q6、全桥mos管q7、全桥mos管q8、电感l1和电容c1全桥mos管q5的集电极与全桥mos管q7的集电极贯串后对接到输出端子vout上全桥mos管q5的放射极与全桥mos管q6的集电极贯串后对接到电感l1的输出端全桥mos管q7的放射极与全桥mos管q8的集电极贯串后接220v电源负极输出端子并对接到电容c1的输出端全桥mos管q6的放射极与全桥mos管q8的放射极贯串后接地电感l1的输出端接220v电源正极输出端子。
16.动作本实用新型的进一步筹备:dc

ac电路还包括调换输出电压取样反应电路和启动电路板u1、电压取样反应电路包括电阻r1、电阻r2、变阻器r3和电容c2电阻r1的输出端对接电感l1的输出端电阻r1的输出端对接到电容c2的输出端、电阻r2的输出端以及变阻器r3的输出端并对接到启动电路板u1的5脚电容c2的输出端、电阻r2的输出端以及变阻器r3的输出审察连后接地启动电路板u1的1脚对接到全桥mos管q7的基极启动电路板u1的2脚对接到全桥mos管q8的基极启动电路板u1的3脚对接到全桥mos管q5的基极启动电路板u1的4脚对接到全桥mos管q6的基极。
17.该零电流软开闭全桥式大功率正弦波逆变器蓄电池bat输出24v直流电经过滤波电容cin对接到全桥mos管q1和全桥mos管q3的d端滤波电容cin采用了多个mlcc矮esr的电容并联而成全桥mos管q1、全桥mos管q2、全桥mos管q3和全桥mos管q4的启动旗号为频率为70khz、占空比为50%、左右管死区为500ns的pwm互补旗号电感lr和cr构成串联谐振电路调试时安排pwm频率使其闭于应到电感lr和电容cr谐振点上手段使其全桥mos管q1、全桥mos管q2能实行zcs开开和闭断输出桥式整流由二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4构成经电容cout滤波后赢得较光滑的高压直流电压;直流24v升压到360v安排的高压重要由变压器t1的匝近来完成合理安排变压器t1的匝比使变幻器处事在开环形式来实行控制逻辑最简化。
18.图3为全桥mos管q1、全桥mos管q2、全桥mos管q3和全桥mos管q4处事在软开闭全桥形式下处事波形”g1 on q1”旗号为mos管q1的门极波形”g2 on q2”旗号为全桥mos管q2的门极波形”g3 on q3”旗号为全桥mos管q3的门极波形”g4 on q4”旗号为全桥mos管q4的门极波形全桥mos管q1、全桥mos管q2、全桥mos管q3和全桥mos管q4为频率70khz占空比为50%死区为500ns的pwm互补旗号;假如正周期全桥mos管q1、全桥mos管q4的门极为高电平使其导通24v电源将经过全桥mos管q1、全桥mos管q4加在变压器t1的np绕组二端变压器t1的ns二端将爆发24vxn倍的电压(n为变压器匝比)由变压器t1的共名端可知ns的电
压将经过电感lr和电容cr、二极管d1和二极管d4供给给负载当电流流过电感lr和电容cr时谐振电流将按正弦顺序变革此电流闭于应到变压器t1的初级电流如图3所示的“in(p)”电流波形的正半周“d2 on q2”旗号为全桥mos管q2的漏极波形从图3中不妨瞅出mos管q1和mos管q2的开开和闭断都处事在零电流形式下。共理负周期mos管q3和mos管q2的门极为高电平使其导通24v电源将经过mos管q3和mos管q2加在变压器t1的np绕组二端变压器t1的ns二端将爆发24vxn倍的电压(n为变压器匝比)由变压器t1的共名端可知ns的电压将经过电感lr和电容cr、二极管d2和二极管d3供给给负载当电流流过电感lr和电容cr时谐振电流将按正弦顺序变革此电流闭于应到变压器t1的初级电流如图3所示的“in(p)”电流波形的负半周“d4 on q4”旗号为全桥mos管q4的漏极波形从图3中不妨瞅出全桥mos管q3和全桥mos管q4的开开和闭断都处事在零电流形式下。
19.如图2所示dc/ac级是采用电流形式的spwm控制办法该模块采用中央闭于齐pwm调制办法调制频率为20khz此调制办法的便宜是h桥上开闭管的频率为20khz电感l1和电容c1上的开闭频率是pwm频率的二倍(40khz)跟顽固逆变器的单极性大概双极性调制办法比拟在沟通功率下mos管大概igbt管上的开闭耗费沟通效率在电感l1和电容c1上的频率是顽固的2倍这种调制办法不妨降矮电感l1的体积和线径共时采用了电流形式的spwm控制办法后能普及戴感性及容性负载本领
20.综上所述:本零电流软开闭全桥式大功率正弦波逆变器采用dc

dc

ac二级功率变幻构造前级为分隔dc

dc升压电路采用了前级全桥准谐振升压的启动模块将蓄电池输出的电压变换成高压直流母线电压后级为dc

ac全桥变幻器采用了电流形式的spwm启动模块将高压直流母线电压变换到220vac/110vac的纯粹弦波电压能实行空载波形失真率小于1.5%、满载波形失真率小于3%和高精度输出电压的个性能满脚逆变器行业的波形乞求具备开闭频率高70khz变幻器体积小全桥mos管q1

全桥mos管q8开闭耗费小、效力高成本矮等便宜每个pwm周期里都使全桥mos管处事在零电流(zcs)开开和闭断形式大大降矮了全桥mos管的发热量。
21.须要证明的是在本文中诸如第一和第二等之类的闭系术语只是用来将一个实体大概者安排与另一个实体大概安排辨别开来而不必定乞求大概者表示这些实体大概安排之间存留所有这种本质的闭系大概者程序。而且术语“包括”、“包括”大概者其所有其他变体意在涵盖非排他性的包括从而使得包括一系列因素的过程、办法、物品大概者设备不只包括那些因素而且还包括不精确列出的其他因素大概者是还包括为这种过程、办法、物品大概者设备所固有的因素。
22.纵然已经示出和刻画了本实用新型的实行例闭于于本范围的普遍本领人员而言不妨领会在不摆脱本实用新型的本理和精力的情景下不妨闭于这些实行例进行多种变革、建改、替代和变型本实用新型的范畴由所附权利乞求及其雷共物规定。

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