專利名稱：一種直流/交流轉換系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電氣轉換系統(tǒng)，特別是涉及一種直流/交流轉換系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有的技術應用在大范圍輸入電壓的直流/交流轉換裝置的架構，如圖1所示，此直流/交流轉換系統(tǒng)包括第一級升壓電路，第二級直流/直流轉換器，以及第三級直流/交流轉換器。其中第一級升壓電路由直流輸入源，電感，晶體管開關，二極管以及電容所組成。第一級升壓電路是經由晶體管開關作脈沖寬度調變而達到推升至輸出端所需的電壓大小以及穩(wěn)壓的作用。第二級直流/直流轉換器轉接于第一級升壓電路的輸出端。其包括一次側控制電路控制四個開關管，電壓轉換裝變壓器以及二次側控制電路控制中的四個開關管。第二級直流/直流轉換器是接收由第一級升壓電路所推升的直流電壓源并且經由一次側控制電路四個中晶體管開關的導通或關閉，將第一級升壓電路所輸出的電壓值傳送至電壓轉換高頻變壓器的一次側，并且經由電壓轉換高頻變壓器將所接收的電壓傳送至由四個二極管組成的整流器中，再將所接收的電壓傳輸至其后的電感以及電容所組成的濾波器并且輸出至第三級直流/交流轉換器。接著第三級直流/交流轉換器轉接于第二級直流/直流轉換器的輸出端。是由四個晶體管開關，電感，以及電容所組成。經由四個晶體管開關的切換動作以及由電感與電容所組成的濾波器接收的直流電壓源轉換成為交流電壓源輸出至負載端?，F(xiàn)有技術中大范圍輸入電壓的直流/交流轉換裝置的使用，必須將輸入的直流電壓源經由第一級的電壓推升電路升壓至最大值并且穩(wěn)壓，然后傳輸?shù)降诙壍闹绷?直流轉換器做轉換。再經由電壓轉換裝置傳輸?shù)降谌壷绷?交流轉換器，將所接收的直流電源轉換成為交流電源，供應負載所需的交流電源。綜合以上所述，在現(xiàn)有技術中大范圍輸入電壓的直流/交流轉換裝置的使用上，有以下缺點1.不論輸出端所需的交流輸出源是高電壓還是低電壓，在第一級的升壓電路中都必須將輸入直流源升至最高電壓。如此一來，元件就必須在高電壓的狀況下切換操作，因此將造成能量的浪費。2.因其需要經過三級架構的轉換，造成能量轉換間的損失變大而轉換效率不佳。3.需采用兩組大儲能電容，成本提高不符舍經濟上的考慮。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供一種新的直流/交流轉換系統(tǒng)，所要解決的技術問題是使其將輸入直流電壓調整成符合輸出所需電壓并且穩(wěn)壓，同時使輸入電壓的范圍更寬容量更大，可以有效減少直流/交流轉換系統(tǒng)在切換時的損失，并省略一級大儲能電容的使用，達到減少成本以及提高轉換效率，從而更加實用。本發(fā)明的技術方案是一種直流/交流轉換系統(tǒng)，通過直流/交流轉換模塊將直流輸入源轉換成交流輸出源，其特征在于它包括升壓模塊、直流/交流轉換模塊和反饋模塊，所述升壓模塊即交錯BOOST升電路，該交錯BOOST升電路接收輸入源的直流輸入電壓，所述直流/交流轉換模塊接收升壓模塊的輸出電壓，并將該電壓轉化為要輸出的交流輸出源，當輸入源的直流電壓足以供應輸出的交流源時，所述交錯BOOST升電路不工作，當輸入源的直流電壓不足交流輸出源所需時，所述交錯BOOST升電路開始工作，從而提高由升壓模塊所輸出的直流電壓。所述反饋模塊根據(jù)直流/交流轉換模塊的輸出與預設值的值，決定升壓模塊所需提供的電壓值。該交錯BOOST升電路的特點是，可以容納更大的電流，減少了元器件的應力和損耗，使電感的體積大大減小，使輸入電壓的范圍更寬。優(yōu)選的，所述交錯BOOST升電路中的第一開關、第二開關的一端與直流輸入源負極端相接，另一端分別與第一電感、第二電感相接，所述第一電感、第二電感與第一開關、第二開關相連的一端分別并聯(lián)第一二極管、第二二極管的正極端，另一端與直流輸入源的正極端相接。優(yōu)選的，所述交錯BOOST升電路中的第一電容正極端與第一二極管、第二二極管的負極端相接，第一電容負極端與直流輸入源負極端相接。優(yōu)選的，所述直流/交流轉換模塊包括電壓轉換系統(tǒng)，所述電壓轉換系統(tǒng)依照其一次側的電壓值來決定其二次側所提供的電壓值，所述一次側控制電路接于所述升壓模塊與該一次側之間，該一次側控制電路具有多個開關，并根據(jù)該些開關的導通與否，來控制將由升壓模塊所接收的電壓轉送至該一次側，所述二次側電路接于該二次側，并將從該二次側所接收的電壓轉換為所要輸出的交流輸出源。其特點在于通過所述直流/交流轉換模塊將電壓源直接轉換為電流源輸出。所述電壓轉換系統(tǒng)可以是高頻變壓器。優(yōu)選的，所述一次側控制電路包括四個開關，它們先兩兩串聯(lián)后并聯(lián)在所述升壓模塊的兩輸出端上。優(yōu)選的，所述的二次側整流電路包括全橋整流器或半橋整流器，還包括若干晶體
管開關。優(yōu)選的，所述反饋模塊包括控制器，所述控制器包括誤差補償器、比較器和脈沖寬度調變波產生器，所述誤差補償器用于比較所述直流/交流轉換模塊的輸出與它的預設值，輸出誤差補償信號，所述比較器用于比較鋸齒波與該誤差補償信號，輸出比較信號，所述脈沖寬度調變波產生器根據(jù)該比較信號產生輸出波以控制所述一次側控制電路中開關做脈沖寬度調變。優(yōu)選的，所述開關可以是晶體管開關。本發(fā)明的優(yōu)點是1.本發(fā)明直流/交流轉換系統(tǒng)，可以有效減少直流/交流轉換模塊在切換時的損失，并省略一級大儲能電容的使用，從而增大效率、減少成本。2.本發(fā)明不需要每次都將輸入直流源升至最高電壓，而是將輸入直流電壓調整成符合輸出所需電壓并且穩(wěn)壓，使輸入電壓范圍更寬電流容量更大，從而更加適于實用。


下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述
圖1為現(xiàn)有技術的一種直流/交流轉換系統(tǒng)；
圖2為本發(fā)明的第一種實施例；
圖3為本發(fā)明的第二種實施例；
圖4為本發(fā)明的第一種實施例中輸出電壓與二次側控制電路中第七晶體管開關Q7、第八晶體管開關Q8的切換波形 圖5為本發(fā)明中反饋模塊的方塊 圖6為本發(fā)明直流/交流轉換系統(tǒng)中二次側控制電路可替換的線路；
圖7為本發(fā)明直流/交流轉換系統(tǒng)中一次側控制電路可替換的線路。其中Q1、第一開關；Q2、第二開關；L1、第一電感；L2、第二電感；D1、第一二極管；D2、第二二極管；C1、第一電容；T、電壓轉換系統(tǒng)；Q7、第七晶體管開關；Q8、第八晶體管開關;
具體實施例方式實施例如圖2、圖3所示是該發(fā)明的兩種效果較佳的實施例，圖中標出了直流/交流轉換系統(tǒng)的升壓模塊和直流/交流轉換模塊的各元件連接。如圖2所示，升壓模塊包括第一開關Q1、第二開關Q2，第一電感L1、第二電感L2，第一二極管D1、第二二極管D2，第一電容Cl以及直流輸入源。所述第一開關Q1、第二開關Q2的一端與直流輸入源負極端相接，另一端分別與第一電感L1、第二電感L2相接，所述第一電感L1、第二電感L2與第一開關Q1、第二開關Q2相連的一端分別并聯(lián)第一二極管D1、第二二極管D2的正極端，另一端與直流輸入源的正極端相接。所述第一電容Cl正極端與第一二極管D1、第二二極管D2的負極端相接，第一電容Cl負極端與直流輸入源負極端相接。如圖2所示，直流/交流轉換模塊包括電壓轉換系統(tǒng)T，所述電壓轉換系統(tǒng)T的一次側控制電路包括四個晶體管開關Q3、Q4、Q5、Q6，它們先兩兩串聯(lián)后并聯(lián)在所述升壓模塊的兩輸出端上。二次側電路包括由四個二極管D3、D4、D5、D6組成的整流器，一個電感和一個電容組成的濾波器，以及第七晶體管開關Q7、第八晶體管開關Q8，經由所述兩個晶體管開關的切換動作將直流電壓轉換成為交流電壓源輸出至負載端。輸出電壓與二次側控制電路中第七晶體管開關Q7、第八晶體管開關Q8的切換波形如圖4所示。當輸出的交流電壓為正半周時，第七晶體管開關Q7導通。當輸出的交流電壓為負半周時，第八晶體管開關Q8導通，并且第七晶體管開關Q7與第八晶體管開關Q8的切換頻率與輸出的電壓頻率相同。并透過由電感與電容所組成的濾波器，輸出負載所需的交流電源。本實施例的工作原理如下
交錯BOOST升電路在升壓模塊所輸出的直流電壓不足交流輸出源所需時工作，將輸入直流電壓調整成符合輸出所需電壓，升壓模塊所輸出的電壓至直流/交流轉換模塊，直流/交流轉換模塊接收由升壓模塊所輸出電壓，并轉換所接收的直流電壓為所要輸出的交流輸出源。當輸入直流電壓足以供應輸出的交流源時，交錯BOOST升電路不工作。如圖5所示是本實施例反饋模塊的方塊圖，所述反饋模塊的控制器包含誤差補償器、比較器以及第脈沖寬度調變波產生器，其中，誤差補償器是比較直流/交流轉換模塊的反饋信號與參考信號，并且輸出誤差補償信號至比較器輸入端。而比較器是比較鋸齒波與誤差補償信號，并輸出比較信號至脈沖寬度調變波產生器中。在本實施例中，當輸入的直流電壓足以供應輸出端所需的電壓時，交錯BOOST升電路中的第一開關Ql與第二開關Q2，根據(jù)反饋信號保持不導通的狀態(tài)，此時輸入的直流電壓源直接輸至直流/交流轉換模塊中。并且經由反饋模塊中的控制器的誤差補償器比較直流/交流轉換模塊的回授電流或電壓信號與參考信號后，輸出誤差補償信號至比較器的輸入端。比較器是比較鋸齒波與誤差補償信號，以輸出比較信號至脈沖寬度調變波產生器。此脈沖寬度調變波產生器根據(jù)比較信號而產生輸出波以控制一次側控制電路中的晶體管開關Q3、Q4、Q5以及Q6做脈沖寬度調變。當輸入的直流電壓不足以供應輸出端所需的交流源時，交錯BOOST升電路開始工作，將電壓升至所需要的電壓，其后節(jié)的控制方式同上所述。上述實施例中的一次側控制電路的線路可替換成直流/交流轉換器，亦可達成類似的功效，如圖7所示。上述實施例中的二次側控制電路的線路可替換成如圖3或圖6所示的電路。以上僅是本發(fā)明的具體應用范例，對本發(fā)明的保護范圍不構成任何限制。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明所要求保護的范圍之內。
權利要求
1.一種直流/交流轉換系統(tǒng)，通過直流/交流轉換模塊將直流輸入源轉換成交流輸出源，其特征在于:它包括升壓模塊、直流/交流轉換模塊和反饋模塊，所述升壓模塊即交錯BOOST升電路，該交錯BOOST升電路接收輸入源的直流輸入電壓，所述直流/交流轉換模塊接收升壓模塊的輸出電壓，并將該電壓轉化為要輸出的交流輸出源，當輸入源的直流電壓足以供應輸出的交流源時，所述交錯BOOST升電路不工作，當輸入源的直流電壓不足交流輸出源所需時，所述交錯BOOST升電路開始工作，從而提高由升壓模塊所輸出的直流電壓，所述反饋模塊根據(jù)直流/交流轉換模塊的輸出與預設值的值，決定升壓模塊所需提供的電壓值。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種直流/交流轉換系統(tǒng)，其特征在于:所述交錯BOOST升電路中的第一開關(Q1)、第二開關(Q2)的一端與直流輸入源負極端相接，另一端分別與第一電感(LI)、第二電感(L2)相接，所述第一電感(LI)、第二電感(L2)與第一開關(Ql )、第二開關(Q2)相連的一端分別并聯(lián)第一二極管(D1)、第二二極管(D2)的正極端，另一端與直流輸入源的正極端相接。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種直流/交流轉換系統(tǒng)，其特征在于:所述交錯BOOST升電路中的第一電容(Cl)正極端與第一二極管(D1)、第二二極管(D2)的負極端相接，第一電容(Cl)負極端與直流輸入源負極端相接。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種直流/交流轉換系統(tǒng)，其特征在于:所述直流/交流轉換模塊包括電壓轉換系統(tǒng)(T)，所述電壓轉換系統(tǒng)(T)依照其一次側的電壓值來決定其二次側所提供的電壓值，所述一次側控制電路接于所述升壓模塊與該一次側之間，該一次側控制電路具有多個開關，并根據(jù)該些開關的導通與否，來控制將由升壓模塊所接收的電壓轉送至該一次側，所述二次側電路接于該二次側，并將從該二次側所接收的電壓轉換為所要輸出的交流輸出源。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種直流/交流轉換系統(tǒng)，其特征在于:所述一次側控制電路包括四個開關，它們先兩兩串聯(lián)后并聯(lián)在所述升壓模塊的兩輸出端上。
6.根據(jù)權利 要求4所述的一種直流/交流轉換系統(tǒng)，其特征在于:所述的二次側整流電路包括全橋整流器或半橋整流器，還包括若干晶體管開關。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種直流/交流轉換系統(tǒng)，其特征在于:所述反饋模塊包括控制器，所述控制器包括誤差補償器、比較器和脈沖寬度調變波產生器，所述誤差補償器用于比較所述直流/交流轉換模塊的輸出與它的預設值，輸出誤差補償信號，所述比較器用于比較鋸齒波與該誤差補償信號，輸出比較信號，所述脈沖寬度調變波產生器根據(jù)該比較信號產生輸出波以控制所述一次側控制電路中開關做脈沖寬度調變。
8.根據(jù)權利要求2或4或5所述的一種直流/交流轉換系統(tǒng)，其特征在于:所述開關可以是晶體管開關。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直流/交流轉換系統(tǒng)，適用于將直流輸入源轉換為交流輸出源，直流/交流轉換系統(tǒng)包括升壓模塊、直流/交流轉換模塊以及反饋模塊，其中升壓模塊指交錯BOOST升電路，交錯BOOST升電路接收直流輸入源的電壓，輸出后節(jié)需要的直流電壓，交錯BOOST升電路在直流電壓不足交流輸出源所需時進行運作，以提高由升壓模塊所輸出的直流電壓，直流/交流轉換模塊，接收由升壓模塊所輸出的電壓，并轉換接收的電壓為要輸出的交流輸出源，本發(fā)明能將輸入直流電壓調整成符合輸出所需電壓并且穩(wěn)壓，有效減少直流/交流轉換系統(tǒng)在切換時的損失，并省略一級大儲能電容的使用，達到減少成本以及提高轉換效率，從而更加實用。
文檔編號H02M3/335GK103078544SQ20131003689
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權日2013年1月31日
發(fā)明者蘇銀行, 徐小勇, 鄒紅偉, 朱桃根 申請人:蘇州歐姆尼克新能源科技有限公司