一種無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路，包括電源（400）、逆變橋模塊（200）和輸出模塊（100），其中所述逆變橋模塊（200）的輸入端連接到電源、輸出端連接到所述輸出模塊（100），其特征在于，所述無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路還包括連接到所述電源（400）和所述輸出模塊（100）之間的軟開關(guān)模塊（300），所述軟開關(guān)模塊（300）用于軟開關(guān)所述逆變橋模塊（200）并抑制所述逆變橋模塊（200）中的主功率管中的二極管反向恢復(fù)。實(shí)施本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路，采用較少的器件，不僅實(shí)現(xiàn)了功率管的軟開關(guān)，而且實(shí)現(xiàn)了二極管的無(wú)反向恢復(fù)，進(jìn)一步提高了逆變器的變換效率，損耗低、可靠性好、成本低。
【專利說(shuō)明】一種無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及逆變器電路，更具體地說(shuō)，涉及一種無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路。
【背景技術(shù)】
[0002]逆變器由于其特殊和復(fù)雜的電路拓?fù)?，相?yīng)的軟開關(guān)電路設(shè)計(jì)比較困難。現(xiàn)有技術(shù)中主要有兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)逆變器的軟開關(guān):一種是有源軟開關(guān)技術(shù)，其通過(guò)在原電路中附加有源器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是需要額外的檢測(cè)和控制，可靠性差，且成本高。另一種是無(wú)源軟開關(guān)技術(shù)，可靠性有保證，但往往需要增加較多的無(wú)源器件，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。
[0003]發(fā)明專利ZL02110843.9公開了一種用于多電平逆變橋的無(wú)源軟開關(guān)電路，其包括分別與逆變橋的上橋臂和下橋臂對(duì)應(yīng)連接的完全對(duì)稱的能量回饋電路，每個(gè)能量回饋電路包括二個(gè)電感、二個(gè)電容和三個(gè)二極管，僅是在全橋逆變的無(wú)源軟開關(guān)電路中，就需要10個(gè)無(wú)源器件，因此結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，并且成本較高，而且還沒(méi)有解決二極管的反向恢復(fù)問(wèn)題，對(duì)逆變器效率的提高有限。
[0004]因此，需要一種器件數(shù)量少、二極管的反向恢復(fù)問(wèn)題，能夠有效地提高逆變器效率的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)無(wú)源軟開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，并且成本較高，而且還沒(méi)有解決二極管的反向恢復(fù)問(wèn)題，對(duì)逆變器效率的提高有限的缺陷，提供一種器件數(shù)量少、二極管的反向恢復(fù)問(wèn)題，能夠有效地提高逆變器效率的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路，包括電源、逆變橋模塊和輸出模塊，其中所述逆變橋模塊的輸入端連接到電源、輸出端連接到所述輸出模塊，所述無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路還包括連接到所述電源和所述輸出模塊之間的軟開關(guān)模塊，所述軟開關(guān)模塊用于軟開關(guān)所述逆變橋模塊并抑制所述逆變橋模塊中的主功率管中的二極管反向恢復(fù)在本發(fā)明所述的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路中，所述逆變橋模塊是全橋逆變模塊。
[0007]在本發(fā)明所述的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路中，所述逆變橋模塊是半橋逆變模塊。
[0008]在本發(fā)明所述的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路中，所述軟開關(guān)模塊包括第一電感、第二
電感、第一電容、第二電容、第一二極管和第二二極管；
[0009]其中所述第一電感連接到所述逆變橋模塊的第一輸出端和上半橋中點(diǎn)之間，所述第二電感連接到所述逆變橋模塊的第二輸出端和下半橋中點(diǎn)之間，所述第一電容連接所述逆變橋模塊的第一輸出端和第二輸出端之間，所述第二電容連接到所述上半橋中點(diǎn)和下半橋中點(diǎn)之間，所述第一二極管的陽(yáng)極連接到所述上半橋中點(diǎn)、陰極連接到所述逆變橋模塊的第一輸入端，所述第二二極管的陽(yáng)極連接到所述下半橋中點(diǎn)、陰極連接到所述逆變橋模塊的第一輸入端。[0010]在本發(fā)明所述的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路中，所述無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路進(jìn)一步包括連接到逆變橋模塊以降低其上橋臂的電壓應(yīng)力的箝位模塊。
[0011]在本發(fā)明所述的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路中，所述箝位模塊包括第三二極管和第四二極管，其中所述第三二極管的陽(yáng)極連接到所述逆變橋模塊的第二輸入端、陰極連接到所述逆變橋模塊的第一輸出端，所述第四二極管的陽(yáng)極連接到所述逆變橋模塊的第二輸入端、陰極連接到所述逆變橋模塊的第二輸出端。
[0012]在本發(fā)明所述的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路中，所述逆變橋模塊是雙降壓半橋逆變模塊。
[0013]在本發(fā)明所述的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路中，所述軟開關(guān)模塊包括第一電感、第二電感，第一電容、第二電容、第三電容、第四電容，第一二極管和第二二極管；
[0014]其中，所述第一電感連接到所述雙降壓半橋逆變模塊的第一半橋的第二輸出端和下半橋中點(diǎn)之間，所述第二電感連接到所述雙降壓半橋逆變模塊的第二半橋的第二輸出端和下半橋中點(diǎn)之間，所述第一電容連接到所述第一半橋的第一輸出端和第二輸出端間，所述第二電容連接到所述第一半橋的第一輸出端和下半橋中點(diǎn)之間，所述第三電容連到所述第二半橋的第一輸出端和第二輸出端之間，所述第四電容連接到所述第二半橋的第一輸出端和下半橋中點(diǎn)之間，所述第一二極管的陰極連接到所述逆變橋模塊的第一輸入端、陽(yáng)極連接到所述第一半橋的下半橋中點(diǎn)，所述第二二極管的陰極連接到所述逆變橋模塊的第一輸入端、陽(yáng)極連接到所述第二半橋的下半橋中點(diǎn)。在本發(fā)明所述的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路中，所述逆變橋模塊是三相逆變模塊。
[0015]在本發(fā)明所述的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路中，所述軟開關(guān)模塊包括第一電感、第二電感、第三電感，第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容，第一二極管、第二二極管和第三二極管；
[0016]其中，所述第一電感連接到所述三相逆變模塊的第一輸出端和第一半橋的中點(diǎn)之間，所述第二電感連接到所述三相逆變模塊的第二輸出端和第二半橋的中點(diǎn)之間，所述第三電感連接到所述三相逆變模塊的第三輸出端和第三半橋的中點(diǎn)之間；
[0017]所述第一電容連接到所述三相逆變模塊的第一輸出端和第二輸出端之間，所述第二電容連接到所述三相逆變模塊的第二輸出端和第三輸出端之間，所述第三電容連接到所述三相逆變模塊的第一輸出端和第三輸出端之間；
[0018]所述第一二極管、第二二極管和第三二極管的陰極均連接到所述逆變橋模塊的第一輸入端，所述第一二極管的陽(yáng)極連接到所述第一半橋的中點(diǎn)，所述第二二極管的陽(yáng)極連接到所述第二半橋的中點(diǎn)，所述第三二極管的陽(yáng)極連接到所述第三半橋的中點(diǎn)。
[0019]實(shí)施本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路，采用較少的器件，不僅實(shí)現(xiàn)了功率管的軟開關(guān)，而且實(shí)現(xiàn)了二極管的無(wú)反向恢復(fù)，進(jìn)一步提高了逆變器的變換效率，損耗低、可靠性好、成本低。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0021]圖1是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第一實(shí)施例的原理框圖；
[0022]圖2是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第二實(shí)施例的電路原理圖；[0023]圖3是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第二實(shí)施例處于第一模態(tài)時(shí)的電路原理圖；
[0024]圖4是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第二實(shí)施例處于第二模態(tài)時(shí)的電路原理圖；
[0025]圖5是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第二實(shí)施例處于第三模態(tài)時(shí)的電路原理圖；
[0026]圖6是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第三實(shí)施例的電路原理圖；
[0027]圖7是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第四實(shí)施例的電路原理圖；
[0028]圖8是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第五實(shí)施例的電路原理圖；
[0029]圖9是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第六實(shí)施例的電路原理圖；
[0030]圖10是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第二實(shí)施例的發(fā)波機(jī)制和輸出電流電壓波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第一實(shí)施例的原理框圖。如圖1所示，本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路可包括電源400、逆變橋模塊200、輸出模塊100以及軟開關(guān)模塊300。其中所述逆變橋模塊200的第一輸入端和第二輸入端分別連接到電源400的正極和負(fù)極。所述輸出模塊100的第一輸入端和第二輸入端分別連接到所述逆變橋模塊200的第一輸出端和第二輸出端。所述軟開關(guān)模塊300連接到所述電源400和所述輸出模塊100之間用于軟開關(guān)所述逆變橋模塊200并抑制所述逆變橋模塊200中的主功率管中的二極管反向恢復(fù)。
[0032]圖2是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第二實(shí)施例的電路原理圖。如圖2所示，所述逆變橋模塊200是全橋逆變模塊。其包括第一功率管SWl、第二功率管SW2、第三功率管SW3和第四功率管SW4。其中所述第一功率管SWl的漏極連接到所述第四功率管SW4的源極，所述第四功率管SW4的漏極連接到第三功率管SW3的漏極，所述第三功率管SW3的源極連接到第二功率管SW2的漏極，第二功率管SW2的源極連接到第一功率管SWl的源極，并且第一功率管SW1、第二功率管SW2、第三功率管SW3和第四功率管SW4的柵極均接控制輸入信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)控制輸入信號(hào)，可分別實(shí)現(xiàn)第一功率管SW1、第二功率管SW2、第三功率管SW3和第四功率管SW4的開關(guān)。
[0033]電源400的正極連接到所述逆變橋模塊200的第一輸入端，也就是所述第四功率管SW4的漏極和第三功率管SW3的漏極。電源400的負(fù)極連接到所述逆變橋模塊200的第二輸入端，也就是所述第一功率管SWl的源極和第二 SW2的源極。
[0034]輸出模塊100包括電感L1、電感L2、電容Cl和電阻Rl，其中所述電感LI的一端連接到電容Cl的正極，另一端連接到逆變橋模塊200的第二輸出端B，也就是所述第三功率管SW3的源極，所述電感L2的一端連接到電容Cl的負(fù)極，另一端連接到逆變橋模塊200的第一輸出端A，也就是所述第四功率管SW4的源極，所述電阻Rl連接到電容Cl的兩端。
[0035]在本實(shí)施例中，所述軟開關(guān)模塊300包括第一電感Lrl、第二電感Lr2，第一電容Crl、第二電容Cr2，第一二極管Dl和第二二極管D2。其中所述第一電感Lrl連接到第四功率管SW4的源極和第一功率管SWl的漏極(即上半橋的中點(diǎn)E)之間，所述第二電感Lr2連接到第三功率管SW3的源極和第二功率管SW2的漏極(即下半橋的中點(diǎn)F)之間。所述第一電容Crl的正極連接到第四功率管SW4的源極，負(fù)極連接到第三功率管SW3的源極。所述第二電容Cr2的正極連接到第一功率管SWl的漏極，負(fù)極連接到第二功率管SW2的漏極。第一二極管Dl和第二二極管D2的陰極均連接到電源400的正極。第二二極管D2的陽(yáng)極連接到第二電容Cr2的正極，第一二極管Dl的陽(yáng)極連接到第二電容Cr2的負(fù)極。
[0036]圖10是本實(shí)施例的發(fā)波機(jī)制和輸出電流電壓波形圖。圖3-5是此實(shí)施例處于不同模態(tài)的電路原理圖。如圖3-5所示，以包括單極性的SPWM全橋逆變模塊的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的為例進(jìn)行說(shuō)明，其包括以下三個(gè)模態(tài):
[0037]模態(tài)一:
[0038]t0時(shí)刻之前第三功率管SW3工頻常開，第一功率管SWl進(jìn)行開關(guān)轉(zhuǎn)換。
[0039]t > t0時(shí)第一功率管SWl開通，由于第一電感Lrl存在，其電流由O開始線性上升，故而實(shí)現(xiàn)第一功率管SWl的ZCS開通，且第四功率管SW4體二極管電流線性下降，自然過(guò)零，逆變器正向載流。同時(shí)第一電感Lrl、第一電容Crl諧振，對(duì)第一電容Crl充電至400V ；第二電感Lr2、第二電容Cr2諧振，對(duì)第二電容Cr2充電至400V。tl時(shí)刻該模態(tài)結(jié)束(其電路原理參見(jiàn)圖3所示)。
[0040]模態(tài)二:
[0041]t > tl時(shí)，第一功率管SWl關(guān)斷。電感L1、電感L2、第二電容Cr2、第二二極管D2諧振，第二電容Cr2放電，其電壓由400逐漸下降至0V，從而實(shí)現(xiàn)第一功率管SWl的ZVS關(guān)斷。在t2時(shí)刻，第二電容Cr2放電完成，模態(tài)二結(jié)束(其電路原理參見(jiàn)圖4所示)。
[0042]模態(tài)三:
[0043]t > t2時(shí)，第二電容Cr2放電完成時(shí)，第一二極管Dl被打通，于是形成第一電容Crl、第一電感Lrl、第一二極管Dl諧振通路，第一電容Crl放電，其電壓由400V逐漸下降至0V,同時(shí)第一電感Lrl電流逐漸減小至0，為下一周期的ZCS開通做準(zhǔn)備，該過(guò)程比較短，是次續(xù)流回路。電感L1、電感L2、功率管的體二極管逐步實(shí)現(xiàn)續(xù)流，第四功率管SW4體二極管電流由O逐漸增大，該過(guò)程比較長(zhǎng)，是主續(xù)流回路。在t3時(shí)刻該模態(tài)結(jié)束(其電路原理參見(jiàn)圖5所示)。
[0044]此后，模態(tài)一、二、三周期進(jìn)行，當(dāng)輸出工頻電壓換向時(shí)，第一功率管SWl/第三功率管SW3關(guān)斷。第四功率管SW4工頻常開，第二功率管SW2進(jìn)行開關(guān)頻率的開關(guān)，開關(guān)模態(tài)同模態(tài)一、二、三，即形成模態(tài)四、五、六。
[0045]圖6是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第三實(shí)施例的電路原理圖。如圖6所示，所述逆變橋模塊200是半橋逆變模塊，包括第一功率管SWl和第二功率管SW2、二極管Dl和二極管D2，其中所述第一功率管SWl的漏極連接到二級(jí)管D2的陽(yáng)極，所述二級(jí)管D2的陰極連接到所述第二功率管SW2的漏極，第一功率管SWl的源極連接到二極管Dl的陽(yáng)極，二極管Dl的陰極連接到所述第二功率管SW2的源極。
[0046]所述軟開關(guān)模塊300包括第一電感Lr 1、第二電感Lr2,第一電容Cr 1、第二電容Cr2，第一二極管D3、第二二極管D4。所述第一電感Lrl連接到第四功率管SW4的源極和二極管Dl的陰極之間，所述第二電感Lr2連接到二極管D2的陽(yáng)極和第二功率管SW2的漏極之間。所述第二電容Cr2的正極連接到二極管Dl的陰極，負(fù)極連接到第二功率管SW2的漏極。所述第一電容Crl的正極連接到第四功率管SW4的源極，負(fù)極連接到二極管D2的陽(yáng)極。第一二極管D3和第二二極管D4的陰極均連接到電源400的正極。第一二極管D3的陽(yáng)極連接到第二電容Cr2的正極，第二二極管D4的陽(yáng)極連接到第二電容Cr2的負(fù)極。其工作原理可參見(jiàn)對(duì)全橋逆變模塊的描述。
[0047]圖7是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第四實(shí)施例的電路原理圖。如圖7所示，所述逆變橋模塊200是雙降壓半橋逆變模塊，其包括第四功率管SW4和第二功率管SW2、二極管Dl和D2構(gòu)成的第一半橋，以及第三功率管SW3和第一功率管SW1、二極管D5和D4構(gòu)成的第二半橋。其中所述第一功率管SWl的漏極連接到二級(jí)管D4的陽(yáng)極，所述二級(jí)管D4的陰極連接到所述第三功率管SW3的漏極，第三功率管SW3的源極連接到二極管D5的陽(yáng)極，所述二極管D5的陽(yáng)極連接到第一功率管SWl的源極；所述第二功率管SW2的漏極連接到二級(jí)管D2的陽(yáng)極，所述二級(jí)管D2的陰極連接到所述第四功率管SW4的漏極，第四功率管SW4的源極連接到二極管Dl的陽(yáng)極，所述二極管Dl的陽(yáng)極連接到第二功率管SW2的源極。
[0048]所述軟開關(guān)模塊300包括第一電感Lrl、第二 Lr2,第一電容Crl、第二電容Cr2、第三電容Cr3、第四電容Cr4，第一二極管D3、第二二極管D6。其中所述第一電感Lrl連接到所述二極管D2的陽(yáng)極和第二功率管SW2的漏極(也就是下半橋中點(diǎn)F)之間，所述第二電感Lr2連接到所述二極管D4的陽(yáng)極和第一功率管SWl的漏極。第一電容Crl的正極連接到第四功率管SW4的源極和二極管Dl的陰極(也就是第一半橋的第一輸出端A)，負(fù)極連接到二極管D2的陽(yáng)極(也就是第二輸出端B)。第二電容Cr2的正極連接到第四功率管SW4的源極和二極管Dl的陰極、負(fù)極連接到第二功率管SW2的漏極。第三電容Cr3的正極連接到第三功率管SW3的源極和二極管D5的陰極(也就是，第二半橋的第一輸出端G)、負(fù)極連接到二極管D4的陽(yáng)極(也就是第二半橋的第二輸出端H)，第四電容Cr4的正極連接到第三功率管SW3的源極和二極管D5的陰極、負(fù)極連第一功率管SWl的漏極(也就是第二半橋的下半橋重點(diǎn)Q)。第一二極管D3和第二二極管D6的陰極連接到電源正極，第一二極管D3的陽(yáng)極連接到第二電容Cr2的負(fù)極，第二二極管D6的陽(yáng)極連接到第四電Cr4的負(fù)極。其工作原理可參見(jiàn)對(duì)全橋逆變模塊的描述。
[0049]圖8是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第五實(shí)施例的電路原理圖。如圖8所示，所述逆變橋模塊300是三相逆變模塊，其包括第一功率管SWl、第二功率管SW2、第三功率管SW3、第四功率管SW4、第五功率管SW5和第六功率管SW6，其中所述第一功率管SWl的漏極連接到所述第四功率管SW4的源極，所述第四功率管SW4的漏極連接到第五功率管SW5的漏極，所述第五功率管SW5的源極連接到第二功率管SW2的漏極，第二功率管SW2的源極連接到第一功率管SWl的源極，所述第六功率管SW6的漏極連接到第五功率管SW5和第四功率管SW4的漏極，所述第六功率管SW6的源極連接到第三功率管SW3的漏極，第三功率管SW3的源極連接到第一功率管SWl和第二功率管SW2的源極，并且第一功率管SW1、第二功率管SW2、第三功率管SW3、第四功率管SW4、第五功率管SW5和第六功率管SW6的柵極均接控制輸入信號(hào)。其中所述第一功率管SWl的源極為所述三相逆變模塊的第一輸出端A，所述第二功率管SW2的源極為第二輸出端B，所述第三功率管SW3的源極為第三輸出端C。所述第一功率管SWl的漏極為連接到第一半橋的中點(diǎn)E，所述第二功率管SW2的漏極為連接到第二半橋的中點(diǎn)F，所述第三功率管SW3的漏極為連接到第三半橋的中點(diǎn)G。
[0050]所述軟開關(guān)模塊300包括第一電感Lrl、第二電感Lr2、第三電感Lr3,第一電容Crl、第二 Cr2、第三電容Cr3、第四電容Cr4、第五電容Cr5、第六電容Cr6,第一二極管Dl、第二二極管D2和第三二極管D3。其中所述第一電感Lrl連接到第四功率管SW4的源極和第一功率管SWl的漏極之間，第二電感Lr2連接到第五功率管SW5的源極和第二功率管SW2的漏極之間，第三電感Lr3連接到第六功率管SW6的源極和第三功率管SW3的漏極之間。第一電容Crl的正極連接到第四功率管SW4的源極、負(fù)極連接到第五功率管SW5的源極。第二電容Cr2的正極連接到第五功率管SW5的源極、負(fù)極連接到第六功率管SW6的源極。第三電容Cr3的正極連接到第四功率管SW4的源極、負(fù)極連接到第六功率管SW6的源極。第四電容Cr4的正極連接到第一功率管SWl的漏極、負(fù)極連接到第二功率管SW2的漏極。第五電容Cr5的正極連接到第二功率管SW2的漏極、負(fù)極連接到第三功率管SW3的漏極。第六電容Cr6的正極連接到第一功率管SWl的漏極、負(fù)極連接到第三功率管SW3的漏極。第一二極管D1、第二二極管D2和第三二極管D3的陰極連接到電源的負(fù)極。第一二極管Dl的陽(yáng)極連接到第一功率管SWl的漏極，第二二極管D2的陽(yáng)極連接到第二功率管SW2的漏極，第三二極管D3的陽(yáng)極連接到第三功率管SW3的漏極。其工作原理可參見(jiàn)對(duì)全橋逆變模塊的描述。
[0051]圖9是本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路的第六實(shí)施例的電路原理圖，其與圖2中示出的實(shí)施例基本類似，其區(qū)別在于，還包括箝位模塊。如圖9所示，所述箝位模塊包括二極管D13和D14，其中所述二極管D13的陽(yáng)極連接到第一功率管SWl和第二功率管SW2的源極(也就是逆變橋模塊的第二輸端)，陰極連接到第四功率管SW4的源極(也就是逆變橋模塊的第一輸出端A)。所述二極管D14的陽(yáng)極連接到第一功率管SWl和第二功率管SW2的源極(也就是逆變橋模塊的第二輸入端)，陰極連接到第三功率管SW3的源極(也就是逆變橋模塊的第二輸出端B)。通過(guò)使用二極管D13和D14組成的箝位模塊，可以降低上橋臂上的壓力。
[0052]參照?qǐng)D9示出的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可根據(jù)需要，將該箝位模塊應(yīng)用到半橋逆變器、雙降壓半橋逆變器和/或三相逆變器中。
[0053]綜上所述，本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路可以在全橋逆變電路中使用，其只增加了 6個(gè)無(wú)源器件就實(shí)現(xiàn)了無(wú)源軟開關(guān)。當(dāng)其在三相逆變器上的應(yīng)用時(shí)，增加12個(gè)無(wú)源器件。當(dāng)其在半橋逆變器上的應(yīng)用，增加了 6個(gè)無(wú)源器件。當(dāng)其在雙降壓半橋逆變器上的應(yīng)用，增加了 8個(gè)無(wú)源器件。因此，實(shí)施本發(fā)明的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路，其使用的無(wú)源器件少、可靠性高，成本較低，而且還可以抑制功率管中的二極管的反向恢復(fù)。
[0054]雖然本發(fā)明是通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同替代。因此，本發(fā)明不局限于所公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路，包括電源(400)、逆變橋模塊(200)和輸出模塊(100)，其中所述逆變橋模塊(200)的輸入端連接到電源、輸出端連接到所述輸出模塊(100)，其特征在于，所述無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路還包括連接到所述電源(400)和所述輸出模塊(100)之間的軟開關(guān)模塊(300 )，所述軟開關(guān)模塊(300 )用于軟開關(guān)所述逆變橋模塊(200 )并抑制所述逆變橋模塊(200)中的主功率管中的二極管反向恢復(fù)； 其中，所述逆變橋模塊(200)是全橋逆變模塊或半橋逆變模塊； 所述軟開關(guān)模塊(300)包括第一電感(LrI)、第二電感(Lr2)、第一電容(CrI)、第二電容(Cr2)、第一二極管(Dl)和第二二極管(D2)； 其中所述第一電感(Lrl)連接到所述逆變橋模塊(200)的第一輸出端(A)和上半橋中點(diǎn)(E)之間，所述第二電感(Lr2)連接到所述逆變橋模塊(200)的第二輸出端(B)和下半橋中點(diǎn)(F)之間，所述第一電容(Crl)連接到所述逆變橋模塊(200)的第一輸出端(A)和第二輸出端(B)之間，所述第二電容(Cr2)連接到所述上半橋中點(diǎn)(E)和下半橋中點(diǎn)(F)之間，所述第一二極管(Dl)的陽(yáng)極連接到所述上半橋中點(diǎn)(E)、陰極連接到所述逆變橋模塊(200)的第一輸入端，所述第二二極管(D2)的陽(yáng)極連接到所述下半橋中點(diǎn)(F)、陰極連接到所述逆變橋模塊(200)的第一輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路，其特征在于，所述無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路進(jìn)一步包括連接到逆變橋模塊(200)以降低其上橋臂的電壓應(yīng)力的箝位模塊(500)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路，其特征在于，所述箝位模塊(500)包括第三二極管(D3)和第四二極管(D4)，其中所述第三二極管(D3)的陽(yáng)極連接到所述逆變橋模塊(200)的第二輸入端、陰極連接到所述逆變橋模塊(200)的第一輸出端(A)，所述第四二極管(D4)的陽(yáng)極連接到所述逆變橋模塊(200)的第二輸入端、陰極連接到所述逆變橋模塊(200)的第二輸出端(B)。
4.一種無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路，包括電源(400)、逆變橋模塊(200)和輸出模塊(100)，其中所述逆變橋模塊(200)的輸入端連接到電源、輸出端連接到所述輸出模塊(100)，其特征在于，所述無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路還包括連接到所述電源(400)和所述輸出模塊(100)之間的軟開關(guān)模塊(300 )，所述軟開關(guān)模塊(300 )用于軟開關(guān)所述逆變橋模塊(200 )并抑制所述逆變橋模塊(200)中的主功率管中的二極管反向恢復(fù)；其中所述逆變橋模塊(200)是雙降壓半橋逆變模塊； 所述軟開關(guān)模塊(300)包括第一電感(Lr1)、第二電感(Lr2),第一電容(Cr1)、第二電容(Cr2)、第三電容(Cr3)、第四電容(Cr4)，第一二極管(D3)和第二二極管(D6)； 其中，所述第一電感(Lrl)連接到所述雙降壓半橋逆變模塊的第一半橋的第二輸出端(B)和下半橋中點(diǎn)(F)之間，所述第二電感(Lr2)連接到所述雙降壓半橋逆變模塊的第二半橋的第二輸出端(H)和下半橋中點(diǎn)(Q)之間，所述第一電容(Crl)連接到所述第一半橋的第一輸出端(A)和第二輸出端(B)之間,所述第二電容(Cr2)連接到所述第一半橋的第一輸出端(A)和下半橋中點(diǎn)(F)之間，所述第三電容(Cr3)連接到所述第二半橋的第一輸出端(G)和第二輸出端(H)之間，所述第四電容(Cr4)連接到所述第二半橋的第一輸出端(G)和下半橋中點(diǎn)(Q)之間，所述第一二極管(D3)的陰極連接到所述逆變橋模塊(200)的第一輸入端、陽(yáng)極連接到所述第一半橋的下半橋中點(diǎn)(F)，所述第二二極管(D6)的陰極連接到所述逆變橋模塊(200)的第一輸入端、陽(yáng)極連接到所述第二半橋的下半橋中點(diǎn)(Q)。
5.一種無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路，包括電源(400)、逆變橋模塊(200)和輸出模塊(100)，其中所述逆變橋模塊(200)的輸入端連接到電源、輸出端連接到所述輸出模塊(100)，其特征在于，所述無(wú)源軟開關(guān)逆變器電路還包括連接到所述電源(400)和所述輸出模塊(100)之間的軟開關(guān)模塊(300 )，所述軟開關(guān)模塊(300 )用于軟開關(guān)所述逆變橋模塊(200 )并抑制所述逆變橋模塊(200)中的主功率管中的二極管反向恢復(fù)； 其中所述逆變橋模塊(200)是三相逆變模塊； 所述軟開關(guān)模塊(300)包括第一電感(Lrl)、第二電感(Lr2)、第三電感(Lr3)，第一電容(Crl)、第二電容(Cr2)、第三電容(Cr3)、第四電容(Cr4)、第五電容(Cr5)、第六電容(Cr6)，第一二極管(D1)、第二二極管(D2)和第三二極管(D3)； 其中，所述第一電感(Lrl)連接到所述三相逆變模塊的第一輸出端(A)和第一半橋的中點(diǎn)(E)之間，所述第二電感(Lr2)連接到所述三相逆變模塊的第二輸出端(B)和第二半橋的中點(diǎn)(F)之間，所述第三電感(Lr3)連接到所述三相逆變模塊的第三輸出端(C)和第三半橋的中點(diǎn)(G)之間； 所述第一電容(Crl)連接到所述三相逆變模塊的第一輸出端(A)和第二輸出端(B)之間，所述第二電容(Cr2)連接到所述三相逆變模塊的第二輸出端(B)和第三輸出端(C)之間，所述第三電容(Cr3)連接到所述三相逆變模塊的第一輸出端(A)和第三輸出端(C)之間； 所述第一二極管(D1)、第二二極管(D2)和第三二極管(D3)的陰極均連接到所述逆變橋模塊(200)的第一輸入端，所述第一二極管(Dl)的陽(yáng)極連接到所述第一半橋的中點(diǎn)(E)，所述第二二極管(D2)的陽(yáng)極連接到所述第二半橋的中點(diǎn)(F)，所述第三二極管(D3)的陽(yáng)極連接到所述第三半橋的中(G)； 所述第四電容(Cr4)連接到所述三相逆變模塊的第四輸出端(E)和第五輸出端(F)之間，所述第五電容(Cr5)連接到所述三相逆變模塊的第五輸出端(F)和第六輸出端(G)之間，所述第六電容(Cr6)連接到所述三相逆變模塊的第四輸出端(E)和第六輸出端(G)之間。
【文檔編號(hào)】H02M7/48GK103840690SQ201210469958
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月20日
【發(fā)明者】楊戈戈, 黃慧金, 王飛 申請(qǐng)人:深圳科士達(dá)科技股份有限公司