專利名稱：一種含無源無損耗緩沖電路的逆變電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及將直流電變換成交流電的電源裝置。
目前在使用的將直流變換成交流的含逆變橋的電源裝置，實現(xiàn)開通和關(guān)斷逆變橋開關(guān)器件的緩沖電路有二種，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，導(dǎo)致電源裝置工作效率下降，另一種是具有輔助控制開關(guān)的有源緩沖電路，它雖無電阻損耗，但控制線路復(fù)雜，使電源裝置成本增加，工作可靠性較差。
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、工作可靠、效率高的含無源無損耗緩沖電路的逆變電源裝置。
本實用新型提供的含無源無損耗緩沖電路的逆變電源裝置包括具有開關(guān)器件和續(xù)流二極管構(gòu)成的逆變橋，實現(xiàn)開通和關(guān)斷逆變橋開關(guān)器件的緩沖電路，緩沖電路包括電感Ls、電容Co、數(shù)量與逆變橋上橋臂數(shù)量相同的由二極管Dc、Ds和電容Cs一端共接構(gòu)成的T型電路以及由二極管Do與電感Lo相串聯(lián)的電路，電感Ls與電容Co的一端共與逆變橋其中一橋臂的續(xù)流二極管相連，電感Ls的另一端與T型電路的二極管Dc端相連，電容Co的另一端與T型電路的二極管Ds端相連，T型電路的電容Cs與逆變橋上、下橋臂的接點相連，二極管Do與電感Lo串聯(lián)電路的一端接于電容Co和二極管Ds的接點上，另一端與逆變橋另一橋臂的續(xù)流二極管相連。這樣工作時，利用電容電壓不能突變可使逆變橋的開關(guān)器件緩沖關(guān)斷，利用電感電流不能突變可使逆變橋開關(guān)器件緩沖開通，并通過電容、電感將能量轉(zhuǎn)換到負載或電源。
本實用新型的含無源無損耗緩沖電路的逆變電源裝置既無耗能的電阻元件，也無輔助開關(guān)及相應(yīng)的輔助開關(guān)控制電路，所以它不僅結(jié)構(gòu)簡單、成本低，而且工作可靠性強、效率高。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細描述圖1是本實用新型電源裝置一種構(gòu)成實例；圖2是本實用新型電源裝置的另一實例；圖3是本實用新型電源裝置的又一實例；參照圖1，圖中將輸入的直流電變換成交流電的逆變橋是由開關(guān)器件T1、T2，續(xù)流二極管D1、D2構(gòu)成的半橋逆變橋，實現(xiàn)開通和關(guān)斷逆變橋開關(guān)器件的緩沖電路包括電感Ls、電容Co、由二極管Dc、Ds和電容Cs一端共接構(gòu)成的T型電路以及由二極管Do與電感Lo相串聯(lián)的電路，電感Ls與電容Co的一端共與逆變橋上橋臂續(xù)流二極管D1的負極相連，電感Ls的另一端與T型電路的二極管Dc端相連，電容Co的另一端與T型電路的二極管Ds端相連，T型電路的電容Cs與逆變橋上、下橋臂的接點A相連，二極管Do與電感Lo串聯(lián)電路的一端接于電容Co和二極管Ds的接點上，另一端與逆變橋下橋臂續(xù)流二極管D2的正極相連。
以下結(jié)合
工作原理一、假設(shè)負載電流Im流出節(jié)點A1.T1關(guān)斷過程T1關(guān)斷脈沖加到門極后，其電流方向從電源→Ls→Co→Ds→Cs→Im，由于電容Co和Cs的電壓不能突變，而是從UCo+UCs＝0開始充電，因此T1的電壓UT1從零開始上升，實現(xiàn)T1關(guān)斷緩沖作用，當T1的電壓等于電源電壓UT1＝Ud時，D2導(dǎo)通，負載電流流過D2，Ls中能量最后轉(zhuǎn)移到Co中，完成T1關(guān)斷過程。
2.T1開通過程當開通脈沖加到T1門極后，電源電壓Ud加到Ls上，T1中電流線性上升，D2中電流線性下降。同時，電容Co通過T1、D2、Do、Lo放電，釋放能量，當T1的電流等于負載電流IT1＝Im時，D2阻斷，此時Lo中能量經(jīng)Co、T1轉(zhuǎn)移至負載。同時，電容Cs經(jīng)Dc、Ls、T1放電，最后達到UCo+UCs＝0。此時T1電壓UT1＝0，這樣完成T1開通過程。
二、假定負載電流Im流入節(jié)點A1.T2關(guān)斷過程當關(guān)斷脈沖加到T2門極后，負載電流流向從Cs、Dc到電源，回送Cs能量到電源，之后，電流又經(jīng)Co、Dc到電源，實現(xiàn)關(guān)斷緩沖。當T2電壓大于電源電壓時，負載電流開始流向D1、Ls到電源。當Im完全流向D1后，T2關(guān)斷過程完成。
2.T2開通過程。
當開通脈沖加到T2門極后，電源電壓Ud全部加到電感Ls，使T2電流IT2線性上升，同時，電容Co經(jīng)D1、T2、Do、Lo放電。當IT2＝Im時，D1斷開，電容Co再經(jīng)負載，Do、Lo放電，轉(zhuǎn)移能量到負載，當最后Lo中能量回送到Cs和Co后，T2開通過程完成。
圖2所示電源裝置中的逆變橋也為由開關(guān)器件T1、T2，續(xù)流二極管D1、D2構(gòu)成的半橋逆變橋，緩沖電路同樣包括電感Ls、電容Co、由二極管Dc、Ds和電容Cs一端共接構(gòu)成的T型電路以及由二極管Do與電感Lo相串聯(lián)的電路，此例中，電感Ls與電容Co的一端共接逆變橋下橋臂續(xù)流二極管D2的正極，而二極管Do與電感Lo串聯(lián)電路的其中一端是與上橋臂續(xù)流二極管D1的負極相連。該實例開關(guān)器件T1、T2的開通和關(guān)斷工作原理同上例完全一致。
圖3所示電源裝置的逆變橋是由開關(guān)器件T1～T4，續(xù)流二極管D1～D4構(gòu)成的單相全橋逆變橋，其緩沖電路包括電感Ls，電容Co，由二極管Do與電感Lo的串聯(lián)電路以及數(shù)量與逆變橋上橋臂數(shù)量相同，即兩個T型電路，其中一個T型電路由二極管Dc1、Ds1，電容Cs1一端共接構(gòu)成，另一個T型電路由二極管Dc2、Ds2，電容Cs2一端共接構(gòu)成。電感Ls與電容Co的一端共與逆變橋上橋臂續(xù)流二極管的負極相連，電感Ls的另一端與兩T型電路的二極管Dc1、Dc2端相連，電容Co的另一端與兩T型電路的二極管Ds1、Ds2端相連，兩T型電路的電容Cs1、Cs2均與上、下橋臂的接點分別相連，二極管Do與電感Lo串聯(lián)電路的一端接于電容Co和二極管Ds1的接點上，另一端與逆變橋下橋臂續(xù)流二極管的正極相連。
權(quán)利要求1.一種含無源無損耗緩沖電路的逆變電源裝置，包括具有開關(guān)器件和續(xù)流二極管構(gòu)成的逆變橋，實現(xiàn)開通和關(guān)斷逆變橋開關(guān)器件的緩沖電路，其特征是緩沖電路包括電感Ls、電容Co、數(shù)量與逆變橋上橋臂數(shù)量相同的由二極管Dc、Ds和電容Cs一端共接構(gòu)成的T型電路以及由二極管Do與電感Lo相串聯(lián)的電路，電感Ls與電容Co的一端共與逆變橋其中一橋臂的續(xù)流二極管相連，電感Ls的另一端與T型電路的二極管Dc端相連，電容Co的另一端與T型電路的二極管Ds端相連，T型電路的電容Cs與逆變橋上、下橋臂的接點相連，二極管Do與電感Lo串聯(lián)電路的一端接于電容Co和二極管Ds的接點上，另一端與逆變橋另一橋臂的續(xù)流二極管相連。
專利摘要本實用新型涉及將直流電變換成交流電的電源裝置。該電源裝置中實現(xiàn)開通和關(guān)斷逆變器開關(guān)器件的緩沖電路是由電感、電容及二極管構(gòu)成的電路,由于本實用新型電源裝置中無耗能的電阻元件,也無輔助開關(guān)及相應(yīng)的控制電路,所以它不僅結(jié)構(gòu)簡單、成本低且工作可靠性強、效率高。
文檔編號H02M7/48GK2379968SQ99213490
公開日2000年5月24日 申請日期1999年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月23日
發(fā)明者何湘寧, 鄧焰 申請人:浙江大學(xué)