電壓整流雙向逆變器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電壓整流雙向逆變器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有整流逆變器僅限于單向變壓使用，只能實(shí)現(xiàn)一側(cè)的電壓向另一側(cè)傳遞變壓，電路無(wú)法逆向工作，即電路無(wú)法實(shí)現(xiàn)輸入輸出端互換使用，導(dǎo)致其功能單一，限制了整流逆變器的使用范圍，給人們生產(chǎn)、生活中需用電壓轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合造成了極大的不便。例如，由于中國(guó)使用的電壓標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)等國(guó)家不同，當(dāng)出國(guó)旅行辦公時(shí)攜帶的一些電器產(chǎn)品不能正常充電，需要外加一個(gè)變壓器，同樣，從國(guó)外買回的一些電器產(chǎn)品也必須再借助另一變壓器才能使用，產(chǎn)生該問題的實(shí)質(zhì)就是現(xiàn)有的變壓器只能單向變壓而不能雙向變壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種電壓整流雙向逆變器。
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，包括由第一全可控器件、第二全可控器件、第三全可控器件和第四全可控器件組成的第一電橋電路，由第五全可控器件、第六全可控器件、第一電容器和第二電容器組成的第二電橋電路；
第一全可控器件和第二全可控器件為第一電橋電路的一對(duì)相鄰橋臂，第三全可控器件和第四全可控器件為第一電橋電路的另一對(duì)相鄰橋臂，第一中間節(jié)點(diǎn)是位于第一全可控器件與第二全可控器件之間的連接點(diǎn)，第二中間節(jié)點(diǎn)是位于第三全可控器件和第四全可控器件之間的連接點(diǎn)，第一頂邊節(jié)點(diǎn)是位于第一全可控器件與第三全可控器件之間的連接點(diǎn)，第二頂邊節(jié)點(diǎn)是位于第二全可控器件與第四全可控器件之間的連接點(diǎn)；
第五全可控器件和第六全可控器件為第二電橋電路的一對(duì)相鄰橋臂，第一電容器和第二電容器為第二電橋電路的另一對(duì)相鄰橋臂，第三中間節(jié)點(diǎn)是位于第五全可控器件與第六全可控器件之間的連接點(diǎn)，第四中間節(jié)點(diǎn)是位于第一電容器與第二電容器之間的連接點(diǎn)，第三頂邊節(jié)點(diǎn)是位于第五全可控器件與第一電容器之間的連接點(diǎn)，第四頂邊節(jié)點(diǎn)是位于第六全可控器件與第二電容器之間的連接點(diǎn)；
第一電橋電路的第一中間節(jié)點(diǎn)和第二中間節(jié)點(diǎn)向外一側(cè)引出電路連線，第二電橋電路的第三中間節(jié)點(diǎn)和第四中間節(jié)點(diǎn)向外另一側(cè)引出電路連線，第一電橋電路的第一頂邊節(jié)點(diǎn)與第二電橋電路的第三頂邊節(jié)點(diǎn)連接，第一電橋電路的第二頂邊節(jié)點(diǎn)與第二電橋電路的第四頂邊節(jié)點(diǎn)連接。
[0005]由于本發(fā)明中的第一電橋電路和第二電橋電路都能以整流器和逆變器工作，能實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動(dòng)，完成雙向變壓、變頻的功能。所以本發(fā)明的的技術(shù)效果是實(shí)現(xiàn)電壓的雙向變換。
【附圖說(shuō)明】
[0006]本發(fā)明的【附圖說(shuō)明】如下:
圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為圖1正向工作的原理圖；
圖3為圖1逆向工作的原理圖。
[0007]圖中:A.第一電橋電路第一中間節(jié)點(diǎn)；A2.第一中間節(jié)點(diǎn).Α.第一頂邊節(jié)點(diǎn)；A4.第一頂邊節(jié)點(diǎn)；Β.第二電橋電路^1.第三中間節(jié)點(diǎn)；Β2.第四中間節(jié)點(diǎn)；Β3.第三頂邊節(jié)點(diǎn);Β4.第四頂邊節(jié)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
如圖1所示，本發(fā)明包括由第一全可控器件S1、第二全可控器件S2、第三全可控器件S3和第四全可控器件S4組成的第一電橋電路Α，由第五全可控器件S5、第六全可控器件S6、第一電容器Cdc1、第二電容器Cdc2組成的第二電橋電路B ；
第一全可控器件S1和第二全可控器件52為第一電橋電路A的一對(duì)相鄰橋臂,第三全可控器件S3和第四全可控器件S 4為第一電橋電路A的另一對(duì)相鄰橋臂，第一中間節(jié)點(diǎn)A 1是位于第一全可控器件S1與第二全可控器件S 2之間的連接點(diǎn)，第二中間節(jié)點(diǎn)A 2是位于第三全可控器件S3和第四全可控器件S 4之間的連接點(diǎn)，第一頂邊節(jié)點(diǎn)A 3是位于第一全可控器件S1與第三全可控器件S 3之間的連接點(diǎn)，第二頂邊節(jié)點(diǎn)A 4是位于第二全可控器件S 2與第四全可控器件S4之間的連接點(diǎn)；
第五全可控器件S5和第六全可控器件56為第二電橋電路B的一對(duì)相鄰橋臂,第一電容器CDa和第二電容器Circ2S第二電橋電路B的另一對(duì)相鄰橋臂，第三中間節(jié)點(diǎn)B 1是位于第五全可控器件S5與第六全可控器件S6之間的連接點(diǎn)，第四中間節(jié)AB2是位于第一電容器C1與第二電容器Cdc2之間的連接點(diǎn)，第三頂邊節(jié)點(diǎn)B 3是位于第五全可控器件S 5與第一電容器C1之間的連接點(diǎn)，第四頂邊節(jié)AB4是位于第六全可控器件S6與第二電容器C1之間的連接點(diǎn)；
第一電橋電路A的第一中間節(jié)點(diǎn)仏和第二中間節(jié)點(diǎn)A 2向外一側(cè)引出I對(duì)電路連線，第二電橋電路B的第三中間節(jié)點(diǎn)BjP第四中間節(jié)點(diǎn)B 2向外另一側(cè)引出I對(duì)電路連線，第一電橋電路A的第一頂邊節(jié)點(diǎn)八3與第二電橋電路B的第三頂邊節(jié)點(diǎn)B 3連接，第一電橋電路A的第二頂邊節(jié)點(diǎn)、與第二電橋電路B的第四頂邊節(jié)點(diǎn)B 4連接。
[0009]所述的全可控器件包括功率三極管(GTR)、功率場(chǎng)效應(yīng)管(功率M0SFET)、可關(guān)斷晶閘管(GTO)、絕緣柵雙極三極管(IGBT)、MOS控制晶閘管(MCT)、靜電感應(yīng)晶體管(SIT)、場(chǎng)控晶閘管(SITH)、集成門極換流晶閘管(IGCT)等。上述的第一電容器Cdci與第二電容器Cdc2為兩個(gè)等容的電容器。
[0010]在第一電橋電路A的第一中間節(jié)點(diǎn)A1和第二中間節(jié)AA2向外一側(cè)引出I對(duì)電路連線之間并聯(lián)有第三電容器cin，在第一中間節(jié)點(diǎn)么1向外引出的電路連線上串聯(lián)有第一電感Lin,用于濾波。
[0011]在第二電橋電路B的第三中間節(jié)點(diǎn)BjP第四中間節(jié)點(diǎn)B 2向外另一側(cè)引出I對(duì)電路連線之間并聯(lián)有第四電容器Cwt,第三中間節(jié)點(diǎn)B1向外引出的電路連線上串聯(lián)有第二電感Uut，用于濾波。
[0012]如圖2所示，本發(fā)明的正向工作過(guò)程是:電壓從左側(cè)輸入，第一電橋電路A能將輸入的交流電壓變換為直流電壓，此時(shí)第一電橋電路A起整流的作用，具體過(guò)程為:當(dāng)輸入的交流電壓為上正下負(fù)(即正半周期)時(shí)，控制第一電橋電路A的SjP S4導(dǎo)通(通過(guò)給其門極
/[目號(hào))，此時(shí)電流從第一中間節(jié)點(diǎn)么^流入經(jīng)過(guò)S「Cdq- Cdc2-S4流回第二中間節(jié)點(diǎn)A2構(gòu)成回路；當(dāng)輸入的交流電壓為上負(fù)下正(即負(fù)半周期)時(shí)，控制第一電橋電路A的&和S3導(dǎo)通，此時(shí)電流從第二中間節(jié)點(diǎn)八2流入經(jīng)過(guò)S 3- CDa- Cdc2-S2流回第一中間節(jié)點(diǎn)A工形成回路,所以在交流電的整個(gè)周期里CDa- Cdc2支路上保持為上端為高電位，第一電橋電路A起到了整流的作用。電容器CDa和(^。2起儲(chǔ)能的作用。通過(guò)控制第二電橋電路B的S 5、&的交替導(dǎo)通，當(dāng)S5導(dǎo)通S 6斷開時(shí)，輸出端電壓為Cdci兩端電壓，第三中間節(jié)點(diǎn)B無(wú)、第四中間節(jié)點(diǎn)B 2負(fù)^S6導(dǎo)通S5斷開時(shí)，輸出端電壓為Cdc2兩端電壓，第四中間節(jié)點(diǎn)B2E、第三中間節(jié)AB1負(fù)，第二電橋電路B起到逆變器的作用，將直流電壓變換為交流電壓；由于Cdci和C DC2完全相等，輸出電壓為輸入電壓的一半，實(shí)現(xiàn)降壓。
[0013]如圖3所示，本發(fā)明的逆向工作過(guò)程是:電壓從右側(cè)輸入，當(dāng)輸入的交流電壓為上正下負(fù)(即正半周期)時(shí)，控制第二電橋電路B的S6導(dǎo)通(通過(guò)給其門極信號(hào))，電流從第三中間節(jié)點(diǎn)B1流入經(jīng)Ss6-Cdc2流回第四中間節(jié)點(diǎn)B2形成回路，第二電容器Cdc2反向充電；當(dāng)輸入交流電壓為上負(fù)下正(即負(fù)半周期)時(shí)，控制第二電橋電路B的S5導(dǎo)通(通過(guò)給其門極信號(hào))，電流從第四中間節(jié)點(diǎn)民流入經(jīng)過(guò)CDC1-S5流回第三中間節(jié)點(diǎn)B 成回路，第一電容器C1反向充電，在Cdc2-Cdc^路上的電壓保持下正上負(fù)，第二電橋電路B起到整流的作用。電容器。和C吣起儲(chǔ)能的作用。在第一電橋電路A中，控制SjP S4導(dǎo)通，則第二中間節(jié)點(diǎn)八2為高電位、第一中間節(jié)點(diǎn)A i為低電位,使輸出電壓下正上負(fù)；控制S#P S3導(dǎo)通,貝U第一中間節(jié)點(diǎn)A1為高電位、第二中間節(jié)點(diǎn)A 2為低電位，使輸出電壓上正下負(fù)，使直流電壓變換成交流電壓，第一電橋電路A此時(shí)作為逆變器工作。由于Cdci和C DC2完全相等，輸出電壓為輸入電壓的一倍，實(shí)現(xiàn)升壓。
[0014]由此實(shí)現(xiàn)了電壓的雙向傳送，同時(shí)能夠變壓。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.電壓整流雙向逆變器，其特征是:包括由第一全可控器件、第二全可控器件、第三全可控器件和第四全可控器件組成的第一電橋電路，由第五全可控器件、第六全可控器件、第一電容器和第二電容器組成的第二電橋電路； 第一全可控器件和第二全可控器件為第一電橋電路的一對(duì)相鄰橋臂，第三全可控器件和第四全可控器件為第一電橋電路的另一對(duì)相鄰橋臂，第一中間節(jié)點(diǎn)是位于第一全可控器件與第二全可控器件之間的連接點(diǎn)，第二中間節(jié)點(diǎn)是位于第三全可控器件和第四全可控器件之間的連接點(diǎn)，第一頂邊節(jié)點(diǎn)是位于第一全可控器件與第三全可控器件之間的連接點(diǎn)，第二頂邊節(jié)點(diǎn)是位于第二全可控器件與第四全可控器件之間的連接點(diǎn)； 第五全可控器件和第六全可控器件為第二電橋電路的一對(duì)相鄰橋臂，第一電容器和第二電容器為第二電橋電路的另一對(duì)相鄰橋臂，第三中間節(jié)點(diǎn)是位于第五全可控器件與第六全可控器件之間的連接點(diǎn)，第四中間節(jié)點(diǎn)是位于第一電容器與第二電容器之間的連接點(diǎn)，第三頂邊節(jié)點(diǎn)是位于第五全可控器件與第一電容器之間的連接點(diǎn)，第四頂邊節(jié)點(diǎn)是位于第六全可控器件與第二電容器之間的連接點(diǎn)； 第一電橋電路的第一中間節(jié)點(diǎn)和第二中間節(jié)點(diǎn)向外一側(cè)引出電路連線，第二電橋電路的第三中間節(jié)點(diǎn)和第四中間節(jié)點(diǎn)向外另一側(cè)引出電路連線，第一電橋電路的第一頂邊節(jié)點(diǎn)與第二電橋電路的第三頂邊節(jié)點(diǎn)連接，第一電橋電路的第二頂邊節(jié)點(diǎn)與第二電橋電路的第四頂邊節(jié)點(diǎn)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓整流雙向逆變器，其特征是:所述的第一電容器與第二電容器為兩個(gè)等容的電容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電壓整流雙向逆變器，其特征是:在第一電橋電路的第一中間節(jié)點(diǎn)和第二中間節(jié)點(diǎn)向外一側(cè)引出I對(duì)電路連線之間并聯(lián)有第三電容器，在第一中間節(jié)點(diǎn)向外引出的電路連線上串聯(lián)有第一電感。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓整流雙向逆變器，其特征是:在第二電橋電路的第三中間節(jié)點(diǎn)和第四中間節(jié)點(diǎn)向外另一側(cè)引出I對(duì)電路連線之間并聯(lián)有第四電容器，第三中間節(jié)點(diǎn)向外引出的電路連線上串聯(lián)有第二電感。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電壓整流雙向逆變器，它包括由第一全可控器件S1、第二全可控器件S2、第三全可控器件S3和第四全可控器件S4組成的第一電橋電路A，由第五全可控器件S5、第六全可控器件S6、第一電容器CDC1、第二電容器CDC2組成的第二電橋電路B；第一電橋電路A的第一中間節(jié)點(diǎn)A1和第二中間節(jié)點(diǎn)A2向外一側(cè)引出1對(duì)電路連線，第二電橋電路B的第三中間節(jié)點(diǎn)B1和第四中間節(jié)點(diǎn)B2向外另一側(cè)引出1對(duì)電路連線，第一電橋電路A的第一頂邊節(jié)點(diǎn)A3與第二電橋電路B的第三頂邊節(jié)點(diǎn)B3連接，第一電橋電路A的第二頂邊節(jié)點(diǎn)A4與第二電橋電路B的第四頂邊節(jié)點(diǎn)B4連接。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動(dòng)，完成雙向變壓、變頻的功能。
【IPC分類】H02M5-458, H02M5-45, H02M7-757, H02M7-797
【公開號(hào)】CN104716848
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510153854
【發(fā)明人】于克凡, 陳晶, 張?zhí)鹛?
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年4月2日