本發(fā)明涉及太陽能空調(diào)領(lǐng)域，特別涉及一種具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太陽能空調(diào)系統(tǒng)由太陽能電池、控制器、蓄電池和變頻空調(diào)器等部分組成。現(xiàn)有的太陽能空調(diào)系統(tǒng)存在如下缺陷：控制器防雷保護(hù)措施不力，影響系統(tǒng)安全性能；蓄電池的多個(gè)單體蓄電池之間的容量和自放電不可避免的存在不一致的情形，影響蓄電池壽命。

傳統(tǒng)的放電電路為直接在儲(chǔ)能或?yàn)V波電容的兩端并聯(lián)一個(gè)放電電阻，當(dāng)電路斷開電源時(shí)，電容通過放電電阻消耗殘留的電荷。由于放電電阻直接并聯(lián)在電容上，當(dāng)電路接通電源處于工作狀態(tài)時(shí)，放電電阻一直處于放電狀態(tài)，消耗電源能量且造成電路發(fā)熱，特別是高壓系統(tǒng)中電源電壓較高，放電電阻的阻值較大，其放電時(shí)長可從幾分鐘至十幾分鐘，這樣就可能造成安全隱患，例如檢測(cè)維修時(shí)無法確定該設(shè)備是否完全放電，因此實(shí)際應(yīng)用中要求電路余電的放電時(shí)間盡可能短。適當(dāng)減小放電電阻的阻值可以縮短斷電時(shí)余電放電時(shí)間，但消耗功率將增大。因此電阻值越小其消耗功率越大，電阻值越大其放電時(shí)間長。

在通常的H橋逆變電路的設(shè)計(jì)應(yīng)用中，四個(gè)橋臂采用相同的功率開關(guān)管(采用IGBT管或MOS管)，不論是采用IGBT管組成的H橋逆變電路，或是采用MOS管組成的H橋逆變電路，在實(shí)際應(yīng)用中都存在一些問題。存在的問題如下：1、采用IGBT管時(shí)，由于IGBT管導(dǎo)通壓降的非線性特性使得IGBT管的導(dǎo)通壓降并不會(huì)隨著導(dǎo)通電流的增加而顯著增加，在滿負(fù)荷工作時(shí)，逆變轉(zhuǎn)換效率較高；反之，由于IGBT管導(dǎo)通壓降的非線性特性使得IGBT管的導(dǎo)通壓降并不會(huì)隨著導(dǎo)通電流的減小而顯著減小，在輕負(fù)荷時(shí)，逆變轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較低。另一方面是由于IGBT管的開關(guān)頻率低，因此由IGBT管組成的H橋逆變電路的頻率特性不理想。2、采用MOS管時(shí)，頻率特性提高了，但由于MOS管的導(dǎo)通壓降是線性的，使得MOS管的導(dǎo)通壓降會(huì)隨著導(dǎo)通電流的增加而顯著增加，在滿負(fù)荷工作時(shí)，逆變轉(zhuǎn)換效率較低；反之，MOS管的導(dǎo)通壓降也會(huì)隨著導(dǎo)通電流的減小而顯著減小，在輕負(fù)荷時(shí)，逆變轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較高。3、逆變效率會(huì)隨前級(jí)直流源功率變化而變化。采用IGBT管組成的H橋逆變電路，逆變效率會(huì)隨前級(jí)直流源功率的增大而增大；采用MOS管組成的H橋逆變電路，逆變效率會(huì)隨前級(jí)直流源功率的增大而減小。在光伏發(fā)電逆變器或風(fēng)能發(fā)電逆變器中，此電路的缺點(diǎn)顯現(xiàn)的更突出。

現(xiàn)有的太陽能空調(diào)系統(tǒng)所采用的防雷電路的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本較高，同時(shí)也不方便進(jìn)行維護(hù)，另外，其防雷效果也不太理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種可以有效防雷、提高系統(tǒng)安全性能、能大大縮短放電時(shí)間、節(jié)約系統(tǒng)能耗、不論負(fù)載是在輕載工作下還是在滿載工作下都有較高的效率、成本較低、能實(shí)現(xiàn)良好的防雷效果的具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能電池、太陽能控制器、蓄電池和變頻空調(diào)器，所述太陽能控制器包括充電電路、控制電路、防雷電路和放電電路，所述變頻空調(diào)器包括逆變電路和壓縮機(jī)，所述太陽能電池與所述充電電路連接，所述充電電路通過所述控制電路與所述放電電路連接，所述充電電路和放電電路還均與所述蓄電池連接，所述控制電路通過所述防雷電路與所述蓄電池連接，所述放電電路還通過所述逆變電路與所述壓縮機(jī)連接；

所述放電電路包括第四十一熔斷器、第四十一開關(guān)、第四十一二極管、第四十一繼電器、第四十一電阻、第四十二電阻、第四十三電阻、第四十四電阻、第四十五放電電阻、第四十一電容、第四十二電容、第四十三電解電容、第四十一三極管、第四十二三極管、第四十三MOS管、第四十四MOS管、第四十五MOS管、第四十六MOS管、第四十七M(jìn)OS管和第四十八MOS管，所述第四十一熔斷器的一端與所述蓄電池的正極連接，所述第四十一熔斷器的另一端通過所述第四十一開關(guān)與所述第四十一二極管的陽極連接，所述蓄電池的正極還通過所述第四十一繼電器的觸點(diǎn)分別與所述第四十三電阻的一端、第四十五放電電阻的一端、第四十三電解電容的一端、第四十三MOS管的漏極、第四十五MOS管的漏極、第四十七M(jìn)OS管的漏極連接，所述第四十一二極管的陰極通過所述第四十一電阻分別與所述第四十一電容的一端和第四十二電阻的一端連接，所述第四十二電阻的另一端接地，所述第四十一三極管的基極與所述第四十一電容的另一端連接，所述第四十一三極管的集電極分別與所述第四十二電容的一端和第四十三電阻的另一端連接，所述第四十一三極管的發(fā)射極通過所述第四十四電阻接地，所述第四十二三極管的基極與所述第四十二電容的另一端接地，所述第四十二三極管的集電極與所述第四十五放電電阻的另一端連接，所述第四十二三極管的發(fā)射極接地，所述第四十三電解電容的另一端接地，所述第四十三MOS管的源極與所述第四十四MOS管的漏極連接，所述第四十五MOS管的源極與所述第四十六MOS管的漏極連接，所述第四十七M(jìn)OS管的源極與所述第四十八MOS管的漏極連接，所述第四十四MOS管的源極、第四十六MOS管的源極和第四十八MOS管的源極均接地，所述第四十一繼電器受所述第四十一開關(guān)的控制；

所述逆變電路包括第五十一IGBT管、第五十二IGBT管、第五十三MOS管、第五十四MOS管、第五十一二極管、第五十二二極管、第五十三二極管、第五十四二極管、第五十一電阻、第五十二電阻、第一交流電、第二交流電和交流源，所述第五十一IGBT管的集電極通過所述第五十一電阻與所述直流電源連接，所述第五十一二極管的陽極與所述第五十一IGBT管的發(fā)射極連接，所述第五十一二極管的陰極與所述直流電源連接，所述第五十二IGBT管的集電極通過所述第五十二電阻與所述直流電源連接，所述第五十二二極管的陽極與所述第五十二IGBT管的發(fā)射極連接，所述第五十二二極管的陰極與所述直流電源連接，所述第五十一IGBT管的發(fā)射極還分別與所述第一交流電的一端和第五十三MOS管的漏極連接，所述第五十三MOS管的源極接地，所述第五十三二極管的陽極接地，所述第五十三二極管的陰極與所述第五十三MOS管的漏極連接，所述第五十二IGBT管的發(fā)射極分別與所述第二交流電的一端和第五十四MOS管的漏極連接，所述第一交流電的另一端通過所述交流源與所述第二交流電的另一端連接，所述第五十四MOS管的源極接地，所述第五十四二極管的陽極接地，所述第五十四二極管的陰極與所述第五十四MOS管的漏極連接；

所述防雷電路包括第六十一熔斷器、第六十一電阻、第六十二電阻、第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第六十一二極管、第六十二發(fā)光二極管和放電管，所述第六十一熔斷器的一端與火線連接，所述第六十一熔斷器的另一端與所述第六十一電阻的一端連接，所述第六十一電阻的另一端分別與所述第六十一二極管的陽極和第一壓敏電阻的一端連接，所述第六十一二極管的陰極與所述第六十二發(fā)光二極管的陽極連接，所述第六十二發(fā)光二極管的陰極通過所述第六十二電阻與零線連接，所述第一壓敏電阻的另一端分別與所述第二壓敏電阻的一端和放電管的一端連接，所述第二壓敏電阻的另一端與所述零線連接，所述放電管的另一端接地。

在本發(fā)明所述的具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述放電電路還包括第四十六電阻，所述第四十二三極管的發(fā)射極通過所述第四十六電阻接地。

在本發(fā)明所述的具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述放電電路還包括第四十七電阻，所述第四十三MOS管的源極通過所述第四十七電阻與所述第四十四MOS管的漏極連接。

在本發(fā)明所述的具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述放電電路還包括第四十八電阻，所述第四十五MOS管的源極通過所述第四十八電阻與所述第四十六MOS管的漏極連接。

在本發(fā)明所述的具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述放電電路還包括第四十九電阻，所述第四十七M(jìn)OS管的源極通過所述第四十九電阻與所述第四十八MOS管的漏極連接。

在本發(fā)明所述的具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述第四十一三極管和第四十二三極管均為NPN型三極管。

在本發(fā)明所述的具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述第四十三MOS管、第四十四MOS管、第四十五MOS管、第四十六MOS管、第四十七M(jìn)OS管和第四十八MOS管均為N溝道MOS管。

實(shí)施本發(fā)明的具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，具有以下有益效果：由于設(shè)有防雷電路，這樣就可以有效防雷，提高系統(tǒng)安全性能；放電電路中采用了第四十一開關(guān)和第四十一繼電器實(shí)現(xiàn)了在系統(tǒng)工作時(shí)斷開第四十五放電電阻，系統(tǒng)斷電時(shí)將第四十五放電電阻與第四十三電解電容并聯(lián)，因此第四十五放電電阻可以選用阻值較小的放電電阻，使得該放電電路在系統(tǒng)工作時(shí)不消耗電能，減少發(fā)熱，節(jié)約系統(tǒng)能，同時(shí)可以使放電時(shí)間大大縮短，提高系統(tǒng)的安全性能；逆變電路相對(duì)于現(xiàn)有的H橋逆變電路，不論負(fù)載是在輕載工作還是在滿載的工作情況下，都有較高的效率，具有明顯的節(jié)能效果；防雷電路通過連接于零線和火線之間的兩個(gè)支路來實(shí)現(xiàn)防雷，當(dāng)無雷電進(jìn)入時(shí)，兩個(gè)支路均處于高阻狀態(tài)，當(dāng)有雷電進(jìn)入時(shí)，雷電迅速通過第一壓敏電阻和第二壓敏電阻間的連接點(diǎn)導(dǎo)通放電管放電，將雷電導(dǎo)入到大地中，實(shí)現(xiàn)良好的防雷效果，保護(hù)用電設(shè)備；所以其可以有效防雷、提高系統(tǒng)安全性能、能大大縮短放電時(shí)間、節(jié)約系統(tǒng)能耗、不論負(fù)載是在輕載工作下還是在滿載工作下都有較高的效率、成本較低、能實(shí)現(xiàn)良好的防雷效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為所述實(shí)施例中放電電路的電路原理圖；

圖3為所述實(shí)施例中逆變電路的電路原理圖；

圖4為所述實(shí)施例中防雷電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)實(shí)施例中，該具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。圖1中，該具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)包括太陽能電池PV、太陽能控制器1、蓄電池BAT和變頻空調(diào)器2，其中，太陽能控制器1包括充電電路11、控制電路12、防雷電路14和放電電路13，變頻空調(diào)器2包括逆變電路21和壓縮機(jī)22，太陽能電池PV與充電電路11連接，充電電路11通過控制電路12與放電電路13連接，充電電路11和放電電路13還均與蓄電池BAT連接，控制電路12通過防雷電路14與蓄電池BAT連接，放電電路13還通過逆變電路21與壓縮機(jī)22連接。太陽能電池PV是將太陽的輻射轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池BAT中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)變頻空調(diào)器2工作。太陽能控制器1的作用是控制整個(gè)具有自放電、H橋逆變和防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池BAT起到過充電保護(hù)和過放電保護(hù)的作用。蓄電池BAT的作用是在有光照時(shí)將太陽能電池PV所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來，到需要的時(shí)候再釋放出來。變頻空調(diào)器2作為交流負(fù)載，可以方便地調(diào)速。

太陽能控制器1通過其防雷電路14可以有效防雷，增強(qiáng)系統(tǒng)的防雷能力，提高系統(tǒng)的安全性能，蓄電池BAT在不損失太陽能轉(zhuǎn)換能量的前提下，提高了蓄電池組3的充電效率及太陽能電源的實(shí)際使用效率，蓄電池BAT進(jìn)行充電的同時(shí)又可以保證蓄電池BAT的活性，避免了蓄電池BAT發(fā)生沉積，從而較大程度的延長了蓄電池BAT的壽命。

圖2為本實(shí)施例中放電電路的電路原理圖。圖2中，放電電路13包括第四十一熔斷器F41、第四十一開關(guān)S41、第四十一二極管D41、第四十一繼電器J41、第四十一電阻R41、第四十二電阻R42、第四十三電阻R43、第四十四電阻R44、第四十五放電電阻R45、第四十一電容C41、第四十二電容C42、第四十三電解電容C43、第四十一三極管Q41、第四十二三極管Q42、第四十三MOS管Q43、第四十四MOS管Q44、第四十五MOS管Q45、第四十六MOS管Q46、第四十七M(jìn)OS管Q47和第四十八MOS管Q48，其中，第四十一電容C41和第四十二電容C42均為耦合電容，第四十一電容C41用于防止前端對(duì)第四十一三極管的干擾，第四十二電容C42用于防止第四十一三極管Q41和第四十二三極管Q42之間的干擾。第四十四電阻R44為限流電阻，用于過流保護(hù)。第四十五放電電阻R45相對(duì)于其他電阻，將比其他電阻的阻值小很多。

本實(shí)施例中，第四十一三極管Q41和第四十二三極管Q42均為NPN型三極管。第四十三MOS管Q43、第四十四MOS管Q44、第四十五MOS管Q45、第四十六MOS管Q46、第四十七M(jìn)OS管Q47和第四十八MOS管Q48均為N溝道MOS管。當(dāng)然，在本實(shí)施例的一些情況下，第四十一三極管Q41和第四十二三極管Q42也可以均為PNP型三極管，第四十三MOS管Q43、第四十四MOS管Q44、第四十五MOS管Q45、第四十六MOS管Q46、第四十七M(jìn)OS管Q47和第四十八MOS管Q48也可以均為P溝道MOS管，但這時(shí)放電電路的結(jié)構(gòu)要相應(yīng)發(fā)生變化。

本實(shí)施例中，第四十一熔斷器F41的一端與蓄電池的正極BAT+連接，第四十一熔斷器F41的另一端通過第四十一開關(guān)S41與第四十一二極管D41的陽極連接，蓄電池的正極BAT+還通過第四十一繼電器J41的觸點(diǎn)分別與第四十三電阻R43的一端、第四十五放電電阻R45的一端、第四十三電解電容C43的一端、第四十三MOS管Q43的漏極、第四十五MOS管Q45的漏極、第四十七M(jìn)OS管Q47的漏極連接，第四十一二極管D41的陰極通過第四十一電阻R41分別與第四十一電容C41的一端和第四十二電阻R42的一端連接，第四十二電阻R42的另一端接地，第四十一三極管Q41的基極與第四十一電容C41的另一端連接，第四十一三極管Q41的集電極分別與第四十二電容C42的一端和第四十三電阻R43的另一端連接，第四十一三極管Q41的發(fā)射極通過第四十四電阻R44接地，第四十二三極管Q42的基極與第四十二電容C42的另一端接地，第四十二三極管Q42的集電極與第四十五放電電阻R45的另一端連接，第四十二三極管Q42的發(fā)射極接地，第四十三電解電容C43的另一端接地，第四十三MOS管Q43的源極與第四十四MOS管Q44的漏極連接，第四十五MOS管Q45的源極與第四十六MOS管Q46的漏極連接，第四十七M(jìn)OS管Q47的源極與第四十八MOS管Q48的漏極連接，第四十四MOS管Q44的源極、第四十六MOS管Q46的源極和第四十八MOS管Q48的源極均接地，第四十一繼電器J41受第四十一開關(guān)S41的控制，也就是說，當(dāng)?shù)谒氖婚_關(guān)S41沒有閉合時(shí)，第四十一繼電器J41也不會(huì)閉合，只有在第四十一開關(guān)S41閉合后第四十一繼電器J41才可能受控閉合。

本實(shí)施例中，當(dāng)閉合第四十一開關(guān)S41時(shí)，控制電路12上電，控制電路12檢測(cè)系統(tǒng)的基本參數(shù)，若無故障，則控制第四十一繼電器J41吸合，也就是第四十一繼電器J41受控閉合，蓄電池BAT提供的電源經(jīng)過第四十一電阻R41和第四十二電阻R42分壓，使得第四十一三極管Q41打開，因此第四十二三極管Q42截止，第四十五放電電阻R45與第四十三電解電容C43斷開，因此在該放電電路13工作的情況下，第四十五放電電阻R45不消耗電能。當(dāng)?shù)谒氖婚_關(guān)S41斷開，第四十一繼電器J41受控?cái)嚅_，則蓄電池BAT提供的電源切斷，第四十一三極管Q41截止，第四十三電解電容C43上的余電經(jīng)過第四十三電阻R43將第四十二三極管Q42打開，此時(shí)第四十五放電電阻R45與第四十三電解電容C43并聯(lián)，通過第四十五放電電阻R45和第四十三電解電容C43實(shí)現(xiàn)自動(dòng)放電。

由于放電電路13采用了第四十一開關(guān)S41和第四十一繼電器J41實(shí)現(xiàn)了在系統(tǒng)工作時(shí)斷開第四十五放電電阻R45，系統(tǒng)斷電時(shí)將第四十五放電電阻R45與第四十三電解電容C43并聯(lián)，因此第四十五放電電阻R45可以選用阻值較小的放電電阻，使得該放電電路13在系統(tǒng)工作時(shí)不消耗電能，減少發(fā)熱，節(jié)約系統(tǒng)能，同時(shí)由于使用阻值較小的放電電阻，可以使放電時(shí)間大大縮短，提高系統(tǒng)的安全性能。

本實(shí)施例中，該放電電路13還包括第四十六電阻R46，第四十二三極管Q42的發(fā)射極通過第四十六電阻R46接地。第四十六電阻R46為限流電阻，用于進(jìn)行過流保護(hù)。

本實(shí)施例中，該放電電路13還包括第四十七電阻R47，第四十三MOS管Q43的源極通過第四十七電阻R47與第四十四MOS管Q44的漏極連接。該放電電路13還包括第四十八電阻R48，第四十五MOS管Q45的源極通過第四十八電阻R48與第四十六MOS管Q46的漏極連接。該放電電路13還包括第四十九電阻R49，第四十七M(jìn)OS管Q47的源極通過第四十九電阻R49與第四十八MOS管Q48的漏極連接。第四十七電阻R47、第四十八電阻R48和第四十九電阻R49均為限流電阻，用于進(jìn)行過流保護(hù)。

圖3是本實(shí)施例中逆變電路的電路原理圖。圖3中，該逆變電路21包括第五十一IGBT管Q51、第五十二IGBT管Q52、第五十三MOS管Q53、第五十四MOS管Q54、第五十一二極管D51、第五十二二極管D52、第五十三二極管D53、第五十四二極管D54、第五十一電阻R51、第五十二電阻R52、第一交流電AC1、第二交流電AC2和交流源。其中，第五十一IGBT管和第五十二IGBT管Q52為上半橋的功率開關(guān)元件，第五十三MOS管Q53和第五十四MOS管Q54為下半橋的功率開關(guān)元件。第五十一電阻R51和第五十二電阻R52均為限流電阻，用于進(jìn)行過流保護(hù)，提高系統(tǒng)的安全性能。

本實(shí)施例中，第五十一IGBT管Q51的集電極通過第五十一電阻R51與直流電源VDD連接，第五十一二極管D51的陽極與第五十一IGBT管Q51的發(fā)射極連接，第五十一二極管D51的陰極與直流電源VDD連接，第五十一二極管D51是第五十一IGBT管Q51的保護(hù)二極管。第五十二IGBT管Q52的集電極通過第五十二電阻R52與直流電源VDD連接，第五十二二極管D52的陽極與第五十二IGBT管Q52的發(fā)射極連接，第五十二二極管D52的陰極與直流電源VDD連接，第五十二二極管D52是第五十二IGBT管Q52的保護(hù)二極管。

本實(shí)施例中，第五十一IGBT管Q51的發(fā)射極還分別與第一交流電AC1的一端和第五十三MOS管Q53的漏極連接，第五十三MOS管Q53的源極接地，第五十三二極管D53的陽極接地，第五十三二極管D53的陰極與第五十三MOS管Q53的漏極連接，第五十三二極管D53是第五十三MOS管Q53的保護(hù)二極管。第五十二IGBT管Q52的發(fā)射極分別與第二交流電AC2的一端和第五十四MOS管Q54的漏極連接，第一交流電AC1的另一端通過交流源與第二交流電AC2的另一端連接，第五十四MOS管Q54的源極接地，第五十四二極管D54的陽極接地，第五十四二極管D54的陰極與第五十四MOS管Q54的漏極連接。第五十四二極管D54是第五十四MOS管Q54的保護(hù)二極管。

當(dāng)控制電路12的PWM控制信號(hào)控制第五十一IGBT管Q51導(dǎo)通、第五十二IGBT管Q52關(guān)斷，同時(shí)控制電路12的SPWM控制信號(hào)控制第五十四MOS管Q54導(dǎo)通、第五十三MOS管Q53關(guān)斷時(shí)，電流方向由直流電源VDD經(jīng)第五十一IGBT管Q51、第一交流電AC1、交流源、第二交流電AC2、第五十四MOS管Q54到接地GND；當(dāng)控制電路12的PWM控制信號(hào)控制第五十二IGBT管Q52導(dǎo)通、第五十一IGBT管Q51關(guān)斷；同時(shí)SPWM控制信號(hào)控制第五十三MOS管Q53導(dǎo)通、第五十四MOS管Q54關(guān)斷時(shí)，電流方向由直流電源VDD經(jīng)第五十二IGBT管Q52、第二交流電AC2、交流源、第一交流電AC1、第五十三MOS管Q53到接地GND；在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)，交流源上流過的電流是交流。逆變出的交流電的幅值由SPWM控制信號(hào)的頻率和占空比決定。

本發(fā)明中上臂的第五十一IGBT管Q51和第五十二IGBT管Q52只工作在50Hz，而傳統(tǒng)技術(shù)中，上下對(duì)臂管子工作在同一頻率，本發(fā)明而同現(xiàn)有技術(shù)相比大大降低了管子的開關(guān)頻率，因此減少了逆變器對(duì)電網(wǎng)的電磁干擾和污染。

在工作控制方式上，逆變電路21采用雙頻率(一路高頻和一路低頻)控制方式。上半橋的第五十一IGBT管Q51和第五十二IGBT管Q52只作為電流極性控制器件，由第一PWM控制信號(hào)控制逆變出的正弦交流電的極性，工作在工頻50Hz；下半橋的第五十三MOS管Q53和第五十四MOS管Q54進(jìn)行SPWM高頻切換，由第二SPWM控制信號(hào)控制逆變電路輸出的正弦交流電的幅值，其工作頻率在20kHz～40KHz。

本實(shí)施例中，逆變電路21還包括第五十三電阻R53和第五十四電阻R54，第五十三電阻R53的一端與第五十一IGBT管Q51的發(fā)射極連接，第五十三電阻R53的另一端與第五十三MOS管Q53的漏極連接，第五十四電阻R54的一端與第五十二IGBT管Q52的發(fā)射極連接，第五十四電阻R54的另一端與第五十四MOS管Q54的漏極連接。第五十三電阻R53和第五十四電阻R54均為限流電阻，用于進(jìn)行過流保護(hù)，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的安全性能。

本實(shí)施例中，該逆變電路21還包括第五十五電阻R55和第五十六電阻R56，第五十五電阻R55的一端與第五十三MOS管Q53的源極連接，第五十五電阻R55的另一端接地，第五十六電阻R56的一端與第五十四MOS管Q54的源極連接，第五十六電阻R56的另一端接地。第五十五電阻R55和第五十六電阻R56均為限流電阻，用于進(jìn)行過流保護(hù)，更進(jìn)一步提升系統(tǒng)的安全性能。

本實(shí)施例中，第五十一IGBT管Q51和第五十二IGBT管Q52均為N型IGBT管。第五十三MOS管Q53和第五十四MOS管Q54均為P溝道MOS管。當(dāng)然，在本實(shí)施例的一些情況下，第五十一IGBT管Q51和第五十二IGBT管Q52也可以為P型IGBT管，第五十三MOS管Q53和第五十四MOS管Q54也可以為N溝道MOS管，但這時(shí)逆變電路21的電路結(jié)構(gòu)也要相應(yīng)發(fā)生變化。

圖4是本實(shí)施例中防雷電路的電路原理圖。圖4中，該防雷電路14包括第六十一熔斷器F61、第六十一電阻R61、第六十二電阻R62、第一壓敏電阻YM1、第二壓敏電阻YM2、第六十一二極管D61、第六十二發(fā)光二極管D62和放電管A1，其中，本實(shí)施例中，第六十一二極管D61、第六十二發(fā)光二極管D62和第六十二電阻串聯(lián)形成第一支路，第一壓敏電阻YM1和第二壓敏電阻YM2串聯(lián)形成第二支路。第六十一熔斷器F61用于對(duì)該防雷電路14進(jìn)行波保護(hù)，第六十一電阻R61和第六十二電阻R62均為限流電阻，第六十一電阻R61用于對(duì)整個(gè)防雷電路進(jìn)行過流保護(hù)，第六十二電阻R62用于對(duì)第一支路進(jìn)行過流保護(hù)，提高系統(tǒng)的安全性能。第六十一二極管D61為快速導(dǎo)通二極管。

本實(shí)施例中，第六十一熔斷器F61的一端與火線L連接，第六十一熔斷器F61的另一端與第六十一電阻R61的一端連接，第六十一電阻R61的另一端分別與第六十一二極管D61的陽極和第一壓敏電阻YM1的一端連接，第六十一二極管D61的陰極與第六十二發(fā)光二極管D62的陽極連接，第六十二發(fā)光二極管D62的陰極通過第六十二電阻R62與零線N連接，第一壓敏電阻YM1的另一端分別與第二壓敏電阻YM2的一端和放電管A1的一端連接，第二壓敏電阻YM2的另一端與零線N連接，放電管A1的另一端接地。

通過連接于零線N和火線L之間的兩個(gè)支路來實(shí)現(xiàn)防雷，當(dāng)無雷電進(jìn)入時(shí)，兩個(gè)支路均處于高阻狀態(tài)，當(dāng)有雷電進(jìn)入，雷電迅速通過第一壓敏電阻YM1和第二壓敏電阻YM2間的連接點(diǎn)導(dǎo)通放電管A1放電，將雷電導(dǎo)入到大地中，實(shí)現(xiàn)良好的防雷效果，保護(hù)用電設(shè)備。在雷電產(chǎn)生時(shí)，第六十二發(fā)光二極管D62能夠發(fā)光，對(duì)雷電進(jìn)入具有指示作用。上述防雷電路14還包括接地端E，接地端E直接接地GND。該防雷電路14的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、能實(shí)現(xiàn)良好的防雷效果。

本實(shí)施例中，該防雷電路14還包括第六十三電阻R63，第六十三電阻R63的一端與第六十一電阻R61的另一端連接，第六十三電阻R63的另一端與第一壓敏電阻YM1的一端連接。第六十三電阻R63為限流電阻，用于對(duì)第二支路進(jìn)行過流保護(hù)，這樣可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性能。

本實(shí)施例中，該防雷電路14還包括第六十四電阻R64，第六十四電阻R64的一端與零線N連接，第六十四電阻R64的另一端分別與第六十二電阻R62的另一端和第二壓敏電阻YM2的另一端連接。第六十四電阻R64為限流電阻，用戶對(duì)整個(gè)防雷電路14進(jìn)行過流保護(hù)，更進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性能。

總之，本發(fā)明由于設(shè)有防雷電路14，這樣就可以有效防雷，提高系統(tǒng)安全性能；放電電路13中選用阻值較小的放電電阻，使得該放電電路13在系統(tǒng)工作時(shí)不消耗電能，減少發(fā)熱，節(jié)約系統(tǒng)能耗，由于使用阻值較小的放電電阻，同時(shí)可以使放電時(shí)間大大縮短，提高了系統(tǒng)的安全性能。

逆變電路21的上半橋的五十一IGBT管Q51和第五十二IGBT管Q52只作為電流極性控制器件，其開關(guān)頻率只有50Hz，充分利用了IGBT管的大電流低導(dǎo)通壓降的特性，避開了IGBT管高頻特性差的弱點(diǎn)，從而降低總損耗和逆變器的輸出電磁干擾。由下半橋的第五十三MOS管Q53和第五十四MOS管Q54控制逆變電路21輸出的正弦交流電的幅值，其開關(guān)頻率工作在30KHz左右，充分利用了MOS管的高頻特性和導(dǎo)通壓降是線性的特性，以適應(yīng)交流負(fù)載的變化及前級(jí)直流源功率的變化。同現(xiàn)有技術(shù)相比大大降低了管子的開關(guān)頻率，因此減少了逆變器對(duì)電網(wǎng)的電磁干擾和污染。防雷電路14通過連接于零線N和火線L之間的兩個(gè)支路來實(shí)現(xiàn)防雷，當(dāng)無雷電進(jìn)入時(shí)，兩個(gè)支路均處于高阻狀態(tài)，當(dāng)有雷電進(jìn)入，雷電迅速通過第一壓敏電阻YM1和第二壓敏電阻YM2之間的連接點(diǎn)導(dǎo)通放電管A1放電，將雷電導(dǎo)入到大地中，實(shí)現(xiàn)良好的防雷效果，保護(hù)用電設(shè)備。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。