專利名稱：具有功率因數(shù)校正功能的逆變拓?fù)潆娐返闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有功率因數(shù)校正功能的逆變拓?fù)潆娐贰?br> 背景技術(shù)：
目前大多數(shù)光伏逆變器使用H6拓?fù)?圖1)，實(shí)現(xiàn)了從直流(DC)到交流(AC)的變換。但是由于該電路不具有功率因數(shù)校正功能(PFC, Power Factor Correction),無(wú)法實(shí)現(xiàn)交流(AC)到直流(DC)的能量流動(dòng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要提供一種具有功率因數(shù)校正功能的逆變拓?fù)潆娐?，它包括市電輸入單元、電感、第一和第二單向二極管、第一至第四體內(nèi)二極管、兩個(gè)開(kāi)關(guān)管，兩個(gè) 開(kāi)關(guān)管分別包括用于控制電路導(dǎo)通的第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)、分別與第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)相并聯(lián)設(shè)置的第三二極管以及第四二極管；當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一市電輸入單元、電感、第一開(kāi)關(guān)和第二單向二極管形成閉合回路，所述第一市電輸入單兀向電感輸送電能以使電感儲(chǔ)能；當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電感、第一體內(nèi)二極管、電容、第四體內(nèi)二極管和第二單向二極管形成閉合回路，電感、第一體內(nèi)二極管、電容、第三體內(nèi)二極管和第四二極管形成閉合回路，所述電感向電容輸出電能，向電容充電；當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一市電輸入單兀、第二開(kāi)關(guān)、第一單向二極管、電感形成閉合回路，所述第一市電輸入單兀向電感輸送電能以使電感儲(chǔ)能；當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電感、第二體內(nèi)二極管、電容、第四體內(nèi)二極管、第三二極管形成閉合回路，電感、第二體內(nèi)二極管、電容、第三體內(nèi)二極管、第一單向二極管形成閉合回路，所述電感向電容輸出電能，向電容充電。本發(fā)明提供另一種具有功率因數(shù)校正功能的逆變拓?fù)潆娐?，它包括市電輸入單元、電感、第一和第二單向二極管、第一至第四體內(nèi)二極管、兩個(gè)開(kāi)關(guān)管，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管分別包括用于控制電路導(dǎo)通的第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)、分別與第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)相并聯(lián)設(shè)置的第五體內(nèi)二極管以及第六體內(nèi)二極管；當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一市電輸入單兀、電感、第一開(kāi)關(guān)和第二單向二極管形成閉合回路，所述第一市電輸入單兀向電感輸送電能以使電感儲(chǔ)能；當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電感、第一體內(nèi)二極管、電容、第四體內(nèi)二極管和第二單向二極管形成閉合回路，電感、第一體內(nèi)二極管、電容、第三體內(nèi)二極管和第五體內(nèi)二極管形成閉合回路，所述電感向電容輸出電能，向電容充電；當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一市電輸入單元、第二開(kāi)關(guān)、第一單向二極管、電感形成閉合回路，所述第一市電輸入單兀向電感輸送電能以使電感儲(chǔ)能；當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電感、第二體內(nèi)二極管、電容、第四體內(nèi)二極管、第六體內(nèi)二極管形成閉合回路，電感、第二體內(nèi)二極管、電容、第三體內(nèi)二極管、第一單向二極管形成閉合回路，所述電感向電容輸出電能，向電容充電。優(yōu)選地，第一開(kāi)關(guān)管上并聯(lián)有與第五體內(nèi)二極管導(dǎo)通方向相同的第五二極管。優(yōu)選地，第一開(kāi)關(guān)管上并聯(lián)有與第六體內(nèi)二極管導(dǎo)通方向相同的第六二極管。優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)管為絕緣柵雙極型晶體管。[0008]優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)管為絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管。本實(shí)用新型采用以上結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)直流到交流雙向轉(zhuǎn)換。

附圖I為本實(shí)用新型中的結(jié)構(gòu)原理示意圖。附圖2為本實(shí)用新型中實(shí)施例中的正半周電感儲(chǔ)能電路。附圖3為本實(shí)用新型中實(shí)施例中的正半周電感釋能電路。附圖4為本實(shí)用新型中實(shí)施例中的負(fù)半周電感儲(chǔ)能電路。附圖5為本實(shí)用新型中實(shí)施例中的負(fù)半周電感釋能電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1-5對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍作出更為清楚明確的界定。如附圖I所示，一種具有功率因數(shù)校正功能的逆變拓?fù)潆娐罚ň哂蠰和N兩端的市電輸入單元Cl、電感U、兩個(gè)單向二極管Dl和D2、四個(gè)體內(nèi)二極管Q1-Q4、兩個(gè)開(kāi)關(guān)管Q5、Q6和一電容C3。第一開(kāi)關(guān)管Q6包括第一開(kāi)關(guān)、與第一開(kāi)關(guān)相并聯(lián)的第三二極管，或與第一開(kāi)關(guān)相并聯(lián)且集成設(shè)置的第六體內(nèi)二極管，或與第一開(kāi)關(guān)相并聯(lián)且集成設(shè)置的第六體內(nèi)二極管的同時(shí)第一開(kāi)關(guān)管Q6還并聯(lián)有與第六體內(nèi)二極管導(dǎo)通方向相同的第五二極管。第二開(kāi)關(guān)管Q5包括第二開(kāi)關(guān)、與第二開(kāi)關(guān)相并聯(lián)的第四二極管，或與第二開(kāi)關(guān)相并聯(lián)且集成設(shè)置的第五體內(nèi)二極管，或與第二開(kāi)關(guān)相并聯(lián)且集成設(shè)置的第五體內(nèi)二極管的 同時(shí)第二開(kāi)關(guān)管Q5還并聯(lián)有與第五體內(nèi)二極管導(dǎo)通方向相同的第六二極管。本實(shí)施例中，第一開(kāi)關(guān)管Q6包括第一開(kāi)關(guān)、與第一開(kāi)關(guān)相并聯(lián)的第六體內(nèi)二極管，第二開(kāi)關(guān)管Q5包括第二開(kāi)關(guān)、與第二開(kāi)關(guān)相并聯(lián)的第五體內(nèi)二極管。該工作電路位于正半周時(shí)，如附圖2實(shí)線所示，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)Q6導(dǎo)通時(shí)，第一市電輸入單元Cl、電感U、第一開(kāi)關(guān)Q6和第二單向二極管D2形成閉合回路，所述第一市電輸入單元Cl向電感Lci輸送電能以使電感Lci儲(chǔ)能。如附圖3實(shí)線所示，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)Q6斷開(kāi)時(shí)，電感U、第一體內(nèi)二極管Q1、電容C3、第四體內(nèi)二極管Q4和第二單向二極管D2形成閉合回路，同時(shí)電感L。、第一體內(nèi)二極管Q1、電容C3、第三體內(nèi)二極管Q3和第五體內(nèi)二極管Q5形成閉合回路，所述電感Ltl向電容C3輸出電能，向電容C3充電。該工作電路位于負(fù)半周時(shí)，如附圖4實(shí)線所示，當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)Q5導(dǎo)通時(shí)，第一市電輸入單元Cl、第二開(kāi)關(guān)、第一單向二極管D1、電感Ltl形成閉合回路，所述第一市電輸入單元Cl向電感U輸送電能以使電感Lci儲(chǔ)能；當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),如圖5實(shí)線所示，電感U、第二體內(nèi)二極管Q2、電容C3、第四體內(nèi)二極管Q4、第六體內(nèi)二極管形成閉合回路，電感U、第二體內(nèi)二極管Q2、電容C3、第三體內(nèi)二極管Q3、第一單向二極管Dl形成閉合回路，所述電感Ltl向電容C3輸出電能，向電容C3充電。本實(shí)用新型中，開(kāi)關(guān)管由開(kāi)關(guān)以及與開(kāi)關(guān)相并聯(lián)的二極管的情況與上述實(shí)施例相類似。開(kāi)關(guān)管由開(kāi)關(guān)以及與開(kāi)關(guān)相內(nèi)部集成并聯(lián)的體內(nèi)二極管、二極管組成的情形與上述實(shí)施例相類似，需要注意的是二極管與體內(nèi)二極管的導(dǎo)通方向相同。開(kāi)關(guān)管可以為IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。開(kāi)關(guān)管也可以為MOS管，MOS管是金屬(metal) —氧化物(oxid) —半導(dǎo)體(semiconductor)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,或者稱是金屬一絕緣體(insulator)—半導(dǎo)體。本實(shí)用新型采用以上結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)直流到交流雙向轉(zhuǎn)換。以上對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例結(jié)合圖示進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容不僅僅限定于以上實(shí)施例，在本發(fā)明的所屬技術(shù)領(lǐng)域中，只要掌握通常知識(shí)，就可以在其技術(shù)要旨范圍內(nèi)，進(jìn)行多種多樣的變更。
權(quán)利要求1.一種具有功率因數(shù)校正功能的逆變拓?fù)潆娐?，其特征在于它包括市電輸入單元、電感、第一和第二單向二極管、第一至第四體內(nèi)二極管、兩個(gè)開(kāi)關(guān)管，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管分別包括用于控制電路導(dǎo)通的第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)、分別與第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)相并聯(lián)設(shè)置的第三二極管以及第四二極管；當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一市電輸入單元、電感、第一開(kāi)關(guān)和第二單向二極管形成閉合回路，所述第一市電輸入單元向電感輸送電能以使電感儲(chǔ)能；當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電感、第一體內(nèi)二極管、電容、第四體內(nèi)二極管和第二單向二極管形成閉合回路，電感、第一體內(nèi)二極管、電容、第三體內(nèi)二極管和第四二極管形成閉合回路，所述電感向電容輸出電能，向電容充電；當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一市電輸入單兀、第二開(kāi)關(guān)、第一單向二極管、電感形成閉合回路，所述第一市電輸入單元向電感輸送電能以使電感儲(chǔ)能；當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電感、第二體內(nèi)二極管、電容、第四體內(nèi)二極管、第三二極管形成閉合回路，電感、第二體內(nèi)二極管、電容、第三體內(nèi)二極管、第一單向二極管形成閉合回路，所述電感向電容輸出電能，向電容充電。
2.一種具有功率因數(shù)校正功能的逆變拓?fù)潆娐?，其特征在于它包括市電輸入單元、電感、第一和第二單向二極管、第一至第四體內(nèi)二極管、兩個(gè)開(kāi)關(guān)管，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管分別包括用于控制電路導(dǎo)通的第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)、分別與第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)相并聯(lián)設(shè)置的第五體內(nèi)二極管以及第六體內(nèi)二極管；當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一市電輸入單兀、電感、第一開(kāi)關(guān)和第二單向二極管形成閉合回路，所述第一市電輸入單元向電感輸送電能以使電感儲(chǔ)能；當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電感、第一體內(nèi)二極管、電容、第四體內(nèi)二極管和第二單向二極管形成閉合回路，電感、第一體內(nèi)二極管、電容、第三體內(nèi)二極管和第五體內(nèi)二極管形成閉合回路，所述電感向電容輸出電能，向電容充電；當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一市電輸入單兀、第二開(kāi)關(guān)、第一單向二極管、電感形成閉合回路，所述第一市電輸入單兀向電感輸送電能以使電感儲(chǔ)能；當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電感、第二體內(nèi)二極管、電容、第四體內(nèi)二極管、第六體內(nèi)二極管形成閉合回路，電感、第二體內(nèi)二極管、電容、第三體內(nèi)二極管、第一單向二極管形成閉合回路，所述電感向電容輸出電能，向電容充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有功率因數(shù)校正功能的逆變拓?fù)潆娐?，其特征在于第一開(kāi)關(guān)管上并聯(lián)有與第五體內(nèi)二極管導(dǎo)通方向相同的第五二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有功率因數(shù)校正功能的逆變拓?fù)潆娐?，其特征在于第一開(kāi)關(guān)管上并聯(lián)有與第六體內(nèi)二極管導(dǎo)通方向相同的第六二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具有功率因數(shù)校正功能的逆變拓?fù)潆娐?，其特征在于所述開(kāi)關(guān)管為絕緣柵雙極型晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具有功率因數(shù)校正功能的逆變拓?fù)潆娐?，其特征在于所述開(kāi)關(guān)管為絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有功率因數(shù)校正功能的逆變拓?fù)潆娐?，它包括市電輸入單元、電感、第一和第二單向二極管、第一至第四體內(nèi)二極管、兩個(gè)開(kāi)關(guān)管，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管分別包括用于控制電路導(dǎo)通的第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)、分別與第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)相并聯(lián)設(shè)置的第五體內(nèi)二極管以及第六體內(nèi)二極管，本實(shí)用新型采用以上結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)直流到交流雙向轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)H02M7/797GK202385028SQ20112045877
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者張金龍 申請(qǐng)人:江蘇艾索新能源股份有限公司