專利名稱：一種交流－直流－交流電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及將交流輸入變直流，又將直流變換成交流輸出的電源裝置。
交流——直流——交流電源裝置具有整流器、濾波器和逆變器，輸入該電源裝置的交流電經(jīng)整流、濾波成為平滑的直流電壓，又經(jīng)逆變器變換成交流電供給負載。目前的電源裝置中實現(xiàn)開通和關(guān)斷逆變器中開關(guān)器件的軟開關(guān)電路有二種，一種是含電阻的無源緩沖電路，其能量損耗大，工作時能量消耗在電阻上成為熱能，致使電源裝置工作效率下降；另一種是諧振式開關(guān)電路，它采用的元器件數(shù)量多、線路復(fù)雜，使電源裝置成本增加。
鑒于上述，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低，有利于提高電源裝置工作效率的交流——直流——交流電源裝置。
本實用新型的交流——直流——交流電源裝置包括整流器、濾波器，具有開關(guān)器件和續(xù)流二極管構(gòu)成的逆變器，其特征在于實現(xiàn)開通和關(guān)斷逆變器中開關(guān)器件的軟開關(guān)電路包括電感、電容、數(shù)量與逆變器上橋臂數(shù)量相同的輔助開關(guān)和二極管，輔助開關(guān)分別與二極管相并聯(lián)的其中一端和逆變器上、下橋臂的接點相連，另一端經(jīng)電容與電感相連，電感的另一端與逆變器上橋臂續(xù)流二極管的負極相連，或者與逆變器下橋臂續(xù)流二極管的正極相連。工作時，逆變器上、下橋臂中的其中一個橋臂的開關(guān)器件和輔助開關(guān)器件在軟開關(guān)電路緩沖電感，電容元件作用下開通，以零電流方式關(guān)斷，另一橋臂的開關(guān)器件在緩沖元件作用下開通和關(guān)斷。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。


圖1是本實用新型電源裝置一種構(gòu)成實例圖2是電源裝置中用于實現(xiàn)開通和關(guān)斷逆變器中開關(guān)器件的軟開關(guān)電路另一實例參照圖1，輸入電源裝置的交流電由二極管D或晶閘管Q或全控器件T組成的整流器1整流成直流后，經(jīng)由電感L0、電容C0濾波成為平滑直流電壓輸入逆變器。此例中，逆變器是由開關(guān)器件T1～T4和續(xù)流二極管D1～D4構(gòu)成的單相全橋逆變器，實現(xiàn)開通和關(guān)斷逆變器中開關(guān)器件的軟開關(guān)電路包括電感Ls、電容Cs、與逆變器上橋臂數(shù)量相同的輔助開關(guān)和二極管，即二個輔助開關(guān)T5、T6和二個二極管D5、D6，輔助開關(guān)T5、T6分別與二極管D5、D6相并聯(lián)的其中一端和逆變器上、下橋臂的接點相連，另一端經(jīng)電容Cs與電感Ls相連，圖示實例，該電感Ls的另一端與逆變器上橋臂續(xù)流二極管D1、D3的負極相連，或者也可以如圖2所示，將電感Ls的另一端與逆變器下橋臂續(xù)流二極管D2、D4的正極相連。輔助開關(guān)T5、T6可以是功率晶體管，也可以是場效應(yīng)晶體管或絕緣門極晶體管或任何可控元件。逆變器輸出的交流電供給負載2。
逆變器在將直流變換成交流時，當(dāng)開關(guān)T1、T4開通，則T3、T2關(guān)斷；當(dāng)T3、T2開通，則T1、T4關(guān)斷。以軟開關(guān)電路實現(xiàn)開通和關(guān)斷開關(guān)器件T1、T4為例。
T1、T4開通過程初始狀態(tài)二極管D2、D3通以負載電流，然后開關(guān)器件T1、T4觸發(fā)導(dǎo)通，T1、T4電流線性增加，電流的上升率由電感Ls控制，二極管D3、D2電流同時線性下降。當(dāng)T1、T4承擔(dān)全部電流時，開通過程完成。
T1、T4關(guān)斷過程初始T1、T4處于導(dǎo)通狀態(tài)，負載電流全部流過T1和T4。這時先使輔助開關(guān)T5觸發(fā)導(dǎo)通，電容Cs放電，將T1電流移到T5，當(dāng)T1電流下降到零時，T1實現(xiàn)零電流關(guān)斷。當(dāng)T5導(dǎo)通全部負載電流時，電容Cs充電到電源電壓，接著二極管D2導(dǎo)通，T5電流全部轉(zhuǎn)移到D2，T5實現(xiàn)零電流關(guān)斷。然后T4關(guān)斷，負載電流開始流過二極管D6，電容Cs作為緩沖電容工作。隨后，開關(guān)器件T3、T2開通，電容Cs放電，電流從D6轉(zhuǎn)移到D3，當(dāng)D3、D2承擔(dān)全部負載電流后，T1、T4關(guān)斷過程完成。開關(guān)器件T3、T2的開通和關(guān)斷過程和T1、T4開通和關(guān)斷過程相同，僅僅是T6取代了T5。
本實用新型的電源裝置因用于實現(xiàn)開通和關(guān)斷逆變器中開關(guān)器件的軟開關(guān)電路比現(xiàn)有電源裝置中的軟開關(guān)電路采用元件少，結(jié)構(gòu)簡單，故成本低，且電路中無能量損耗元件，有利于提高電源裝置的工作效率。
權(quán)利要求1.一種交流——直流——交流電源裝置，包括整流器、濾波器、具有開關(guān)器件[T1～T4]和續(xù)流二極管[D1～D4]構(gòu)成的逆變器，其特征在于實現(xiàn)開通和關(guān)斷逆變器中開關(guān)器件[T1～T4]的軟開關(guān)電路包括電感[Ls]、電容[Cs]、數(shù)量與逆變器上橋臂數(shù)量相同的輔助開關(guān)[T5]、[T6]和二極管[D5]、[D6]，輔助開關(guān)[T5]、[T6]分別與二極管[D5]、[D6]相并聯(lián)的其中一端和逆變器上、下橋臂的接點相連，另一端經(jīng)電容[Cs]與電感[Ls]相連，電感[Ls]的另一端與逆變器上橋臂續(xù)流二極管[D1]、[D3]的負極相連，或者與逆變器下橋臂續(xù)流二極管[D2]、[D4]的正極相連。
專利摘要本實用新型涉及將交流輸入變直流,又將直流變換成交流的電源裝置。它包括整流器、濾波器,由開關(guān)器件和續(xù)流二極管構(gòu)成的逆變器,其中用于開通和關(guān)斷逆變器中開關(guān)器件的軟開關(guān)電路包括電感、電容、輔助開關(guān)和二極管,其輔助開關(guān)分別與二極管并聯(lián)后的其中一端與逆變器上、下橋臂接點相連,另一端經(jīng)電容與電感相連,電感的另一端接逆變器上橋臂續(xù)流二極管負極或下橋臂續(xù)流二極管正極。該電源裝置比現(xiàn)有電源裝置所用元件少,結(jié)構(gòu)簡單,成本低,工作效率高。
文檔編號H02M5/45GK2363420SQ99203189
公開日2000年2月9日 申請日期1999年2月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月4日
發(fā)明者何湘寧 申請人:浙江大學(xué)