專利名稱：全橋并網(wǎng)逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及逆變器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及ー種全橋并網(wǎng)逆變器。
背景技術(shù)：
并網(wǎng)逆變器就是ー種直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電并輸入電網(wǎng)的電子設(shè)備。并網(wǎng)逆變器一般分為光伏并網(wǎng)逆變器、風(fēng)カ發(fā)電并網(wǎng)逆變器、動カ設(shè)備并網(wǎng)逆變器和其他發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)逆變器，這些并網(wǎng)逆變器將光伏陣列和風(fēng)カ發(fā)電機等產(chǎn)生的再生清潔電能直接轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波交流電饋入電網(wǎng)。傳統(tǒng)的単相全橋并網(wǎng)逆變器在采用雙極性調(diào)制時，逆變器的轉(zhuǎn)換效率低下；而在 采用單極性調(diào)制時，相比雙極性調(diào)制存在較大的共模電壓，在沒有エ頻變壓器或高頻變壓器隔離情況下將有可能導(dǎo)致出現(xiàn)較大的共模電流威脅人身安全。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對上述現(xiàn)有單相全橋并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換效率低下及可能出現(xiàn)較大共模電流的問題，提供ー種全橋并網(wǎng)逆變器。本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供ー種全橋并網(wǎng)逆變器，包括接于直流輸入端的直流電容、由功率開關(guān)器件構(gòu)成的H橋和續(xù)流通路、以及接于交流電網(wǎng)的輸出電路；所述H橋包括在電網(wǎng)電壓正半周期以設(shè)定頻率開關(guān)并在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期關(guān)斷的第一功率開關(guān)器件和第四功率開關(guān)器件、以及在電網(wǎng)電壓正半周期關(guān)斷并在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期以設(shè)定頻率開關(guān)的第二功率開關(guān)器件和第三功率開關(guān)器件；所述續(xù)流通路包括在電網(wǎng)電壓正半周期關(guān)斷并在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期直通的第五功率開關(guān)器件和在電網(wǎng)電壓正半周期直通并在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期關(guān)斷的第六功率開關(guān)器件；所述第一功率開關(guān)器件和第ニ功率開關(guān)器件的集電極接于所述直流電容的第一端，所述第三功率開關(guān)器件和第四功率開關(guān)器件的發(fā)射極連接到所述直流電容的第二端；所述第一功率開關(guān)器件的發(fā)射極與第三功率開關(guān)器件的集電極、第五功率開關(guān)器件的集電極連接；所述第二功率開關(guān)器件的發(fā)射極與第四功率開關(guān)器件的集電極、第六功率開關(guān)器件的集電極連接；第五功率開關(guān)器件的發(fā)射極與第六功率開關(guān)器件的發(fā)射極連接。在本實用新型所述的全橋并網(wǎng)逆變器中，所述第五功率開關(guān)器件和第六功率開關(guān)器件分別包括一個三極管以及ー個ニ極管，其中所述ニ極管的正極接于所述三極管的發(fā)射極、負(fù)極接于所述三極管的集電極。在本實用新型所述的全橋并網(wǎng)逆變器中，所述第一功率開關(guān)器件、第二功率開關(guān)器件、第三功率開關(guān)器件、第四功率開關(guān)器件、第五功率開關(guān)器件以及第六功率開關(guān)器件分別為絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、晶閘管、可關(guān)斷晶閘管和集成門極換向晶閘管中的ー種。在本實用新型所述的全橋并網(wǎng)逆變器中，所述輸出電路包括單電感濾波電路或LCL濾波電路。[0009]本實用新型的全橋并網(wǎng)逆變器具有以下有益效果可有效抑制直流輸入端存在對地分布電容而引起的對地間的共模漏電流及電磁噪聲，并減少逆變橋功率開關(guān)器件的導(dǎo)通損耗，提高了并網(wǎng)逆變器的逆變效率。

圖I是本實用新型全橋并網(wǎng)逆變器實施例的示意圖。圖2是本實用新型全橋并網(wǎng)逆變器在電網(wǎng)電壓正半周期時的輸出電流路徑的示意圖。 圖3是本實用新型全橋并網(wǎng)逆變器在電網(wǎng)電壓正半周期時的續(xù)流電流路徑的示意圖。圖4是本實用新型全橋并網(wǎng)逆變器在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期時的輸出電流路徑的示意圖。圖5是本實用新型全橋并網(wǎng)逆變器在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期時的續(xù)流電流路徑的示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一歩詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖I所示，是本實用新型的全橋并網(wǎng)逆變器實施例的示意圖。該全橋并網(wǎng)逆變器包括直流電容Cl、由功率開關(guān)器件構(gòu)成的H橋和續(xù)流通路、以及接于交流電網(wǎng)的輸出電路。直流電容Cl接于直流輸入端，例如伏陣列和風(fēng)カ發(fā)電機等設(shè)備。上述的H橋包括第一功率開關(guān)器件SI、第二功率開關(guān)器件S2、第三功率開關(guān)器件S3和第四功率開關(guān)器件S4。并且第一功率開關(guān)器件SI和第二功率開關(guān)器件S2的集電極接于直流電容Cl的第一端；第三功率開關(guān)器件S3和第四功率開關(guān)器件S4的發(fā)射極連接到直流電容Cl的第二端；第一功率開關(guān)器件SI的發(fā)射極與第三功率開關(guān)器件S3的集電極連接；第二功率開關(guān)器件S2的發(fā)射極與第四功率開關(guān)器件S4的集電極連接。續(xù)流通路包括第五功率開關(guān)器件S5和第六功率開關(guān)器件S6。并且第五功率開關(guān)器件S5的集電極與第一功率開關(guān)器件SI的發(fā)射極及第三功率開關(guān)器件S3的集電極連接；第六功率開關(guān)器件的集電極S6與第二功率開關(guān)器件S2的發(fā)射極及第四功率開關(guān)器件S4的集電極連接；第五功率開關(guān)器件S5的發(fā)射極與第六功率開關(guān)器件S6的發(fā)射極連接。上述第五功率開關(guān)器件S5和第六功率開關(guān)器件S6分別ー個體內(nèi)ニ極管，該體內(nèi)ニ極管的正極接于第五功率開關(guān)器件S5或第六功率開關(guān)器件S6的發(fā)射極、負(fù)極接于第五功率開關(guān)器件S5或第六功率開關(guān)器件S6的集電極。上述第一功率開關(guān)器件SI、第二功率開關(guān)器件S2、第三功率開關(guān)器件S3、第四功率開關(guān)器件S4、第五功率開關(guān)器件S5以及第六功率開關(guān)器件S6可通過ー個控制芯片控制通斷，該控制芯片分別連接到上述六個功率開關(guān)器件的基扱。上述的全橋并網(wǎng)逆變器中，第一功率開關(guān)器件S I、第二功率開關(guān)器件S2、第三功率開關(guān)器件S3、第四功率開關(guān)器件S4、第五功率開關(guān)器件S5以及第六功率開關(guān)器件S6可選包括絕緣柵雙極晶體管IGBT、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOSFET、晶閘管SCR、可關(guān)斷晶閘管GTO和集成門極換向晶閘管IGCT中的一種或幾種混用。此外，上述輸出電路包括單電感濾波電路或LCL濾波電路(例如包括第一濾波電感LI、第二濾波電感L2以及濾波電容C2)。在電網(wǎng)電壓正半周時，第六功率開關(guān)器件S6直通，第一功率開關(guān)器件SI、第四功率開關(guān)器件S4以相同的驅(qū)動信號高頻開關(guān)；同時使第二功率開關(guān)器件S2、第三功率開關(guān)器件S3、第五功率開關(guān)器件S5關(guān)斷。在第一功率開關(guān)器件SI、第四功率開關(guān)器件S4導(dǎo)通時，輸入的直流電經(jīng)第一功率開關(guān)器件SI、第一濾波電感LI、交流電網(wǎng)、第二濾波電感L2、第四功率開關(guān)器件S4構(gòu)成供電回路向電網(wǎng)供電，如圖2所示。在第一功率開關(guān)器件SI、第四功 率開關(guān)器件S4關(guān)斷時，并網(wǎng)電流經(jīng)第六功率開關(guān)器件S6、第五功率開關(guān)器件S5的體內(nèi)ニ極管、第一濾波電感LI、交流電網(wǎng)、第二濾波電感L2構(gòu)成續(xù)流回路維持并網(wǎng)電流，如圖3所 /Jn o在電網(wǎng)電壓負(fù)半周時，使第五功率開關(guān)器件S5直通，第二功率開關(guān)器件S2、第三功率開關(guān)器件S3以相同的驅(qū)動信號高頻開關(guān)；同時使第一功率開關(guān)器件SI、第四功率開關(guān)器件S4、第六功率開關(guān)器件S6關(guān)斷。在第二功率開關(guān)器件S2、第三功率開關(guān)器件S3導(dǎo)通時，輸入的直流電經(jīng)第二功率開關(guān)器件S2、第二濾波電感L2、交流電網(wǎng)、第一濾波電感LI、第三功率開關(guān)器件S3構(gòu)成供電回路向電網(wǎng)供電，如圖4所示。在第二功率開關(guān)器件S2、第三功率開關(guān)器件S3關(guān)斷時，并網(wǎng)電流經(jīng)第五功率開關(guān)器件S5、第六功率開關(guān)器件S6的體內(nèi)ニ極管、第二濾波電感L2、交流電網(wǎng)、第一濾波電感LI構(gòu)成續(xù)流回路維持并網(wǎng)電流，如圖5所示。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.ー種全橋并網(wǎng)逆變器，其特征在于包括接于直流輸入端的直流電容、由功率開關(guān)器件構(gòu)成的H橋和續(xù)流通路、以及接于交流電網(wǎng)的輸出電路；所述H橋包括在電網(wǎng)電壓正半周期以設(shè)定頻率開關(guān)并在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期關(guān)斷的第一功率開關(guān)器件和第四功率開關(guān)器件、以及在電網(wǎng)電壓正半周期關(guān)斷并在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期以設(shè)定頻率開關(guān)的第二功率開關(guān)器件和第三功率開關(guān)器件；所述續(xù)流通路包括在電網(wǎng)電壓正半周期關(guān)斷并在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期直通的第五功率開關(guān)器件和在電網(wǎng)電壓正半周期直通并在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期關(guān)斷的第六功率開關(guān)器件；所述第一功率開關(guān)器件和第二功率開關(guān)器件的集電極接于所述直流電容的第一端，所述第三功率開關(guān)器件和第四功率開關(guān)器件的發(fā)射極連接到所述直流電容的第二端；所述第一功率開關(guān)器件的發(fā)射極與第三功率開關(guān)器件的集電極、第五功率開關(guān)器件的集電極連接；所述第二功率開關(guān)器件的發(fā)射極與第四功率開關(guān)器件的集電極、第六功率開關(guān)器件的集電極連接；第五功率開關(guān)器件的發(fā)射極與第六功率開關(guān)器件的發(fā)射極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全橋并網(wǎng)逆變器，其特征在于所述第五功率開關(guān)器件和第六功率開關(guān)器件分別包括一個三極管以及ー個ニ極管，其中所述ニ極管的正極接于所述三極管的發(fā)射極、負(fù)極接于所述三極管的集電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全橋并網(wǎng)逆變器，其特征在于所述第一功率開關(guān)器件、第二功率開關(guān)器件、第三功率開關(guān)器件、第四功率開關(guān)器件、第五功率開關(guān)器件以及第六功率開關(guān)器件分別為絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、晶閘管、可關(guān)斷晶閘管和集成門極換向晶閘管中的ー種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全橋并網(wǎng)逆變器，其特征在于所述輸出電路包括單電感濾波電路或LCL濾波電路。
專利摘要本實用新型提供了一種全橋并網(wǎng)逆變器，包括接于直流輸入端的直流電容、由功率開關(guān)器件構(gòu)成的H橋和續(xù)流通路、以及接于交流電網(wǎng)的輸出電路；所述H橋包括在電網(wǎng)電壓正半周期以設(shè)定頻率開關(guān)并在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期關(guān)斷的第一功率開關(guān)器件和第四功率開關(guān)器件、以及在電網(wǎng)電壓正半周期關(guān)斷并在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期以設(shè)定頻率開關(guān)的第二功率開關(guān)器件和第三功率開關(guān)器件；所述續(xù)流通路包括在電網(wǎng)電壓正半周期關(guān)斷并在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期直通的第五功率開關(guān)器件和在電網(wǎng)電壓正半周期直通并在電網(wǎng)電壓負(fù)半周期關(guān)斷的第六功率開關(guān)器件。本實用新型可有效抑制共模漏電流，并提高并網(wǎng)逆變器的逆變效率。
文檔編號H02M5/293GK202513843SQ20112054871
公開日2012年10月31日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者何飛 申請人:深圳市匯川技術(shù)股份有限公司, 蘇州匯川技術(shù)有限公司