【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
具有零電壓切換的電力逆變電路
本專利技術(shù)是一種電力逆變電路,尤指一種具有零電壓工作的電力逆變電路,除仍保有現(xiàn)有習(xí)知電力轉(zhuǎn)換器的簡單架構(gòu)及可操作于零電壓切換,達(dá)成高效率性能外,并能改善傳統(tǒng)使用相移控制的全橋圖騰式電路架構(gòu),所造成上下開關(guān)同時導(dǎo)通的潛在問題,以提升電路可靠度。
技術(shù)介紹
按,現(xiàn)今許多電力裝置(electricaldevice)上廣泛使用的直流-直流的轉(zhuǎn)換電路中,均有逆變電路(inversioncircuit),其中,該逆變電路是將直流電壓逆變成交流電壓,該交流電壓再經(jīng)該整流電路及濾波電路(filtercircuit),轉(zhuǎn)換成直流電壓,以提供該電力裝置所需的不同直流位準(zhǔn)。依不同功率的應(yīng)用需求,電力逆變電路得以選用不同的電路拓?fù)?。其中,包括全橋拓?fù)浜腿娖酵負(fù)涞染哂兴拈_關(guān)型電力逆變電路,因?yàn)樗褂玫陌雽?dǎo)體組件具有最低的電壓和電流應(yīng)力,得以獲得較佳的電氣性能,因此被廣泛用于高輸入電壓,中高功率的電力轉(zhuǎn)換應(yīng)用。如圖1(a)和圖1(b)所示,分別為傳統(tǒng)的全橋逆變電路及其對稱控制方案的時序圖。該對稱控制為提供兩同步但相位交錯180度的驅(qū)動信號對(Vgs1-Vgs2和Vgs3-Vgs4),每對中分別有兩相同的脈寬調(diào)變pulse-widthmodulation(PWM)信號。雖然電路拓?fù)涫菆D騰柱(TotemPole)電路結(jié)構(gòu),但并無上下開關(guān)同時導(dǎo)通的潛在問題。惟因電路操作于硬開關(guān)方式,隨著操作于高工作頻率,造成較高的開關(guān)交換損耗,不易達(dá)成高功率密度的應(yīng)用需求。為了實(shí)現(xiàn)高功率密度性能,如圖1(c)所示的包括 ...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種具有零電壓切換的電力逆變電路,該電路是并聯(lián)至輸入端,用以將該輸入端提供的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓,其特征在于,包括:/n與該輸入直流電源并聯(lián)的第一串行電路與第二串行電路,該第一串行電路,包括第一開關(guān),第一變壓器的第一初級繞組,與第二開關(guān)依序串接,該第二串行電路,包括第三開關(guān),該第一變壓器的該第一初級繞組,與第四開關(guān)依序串接;/n該第一變壓器,包括該第一初級繞組和至少一個第一次級繞組,通過磁耦合,提供交流電壓;/n該第一初級繞組的打點(diǎn)端子與非打點(diǎn)端子分別與第一端點(diǎn)與第二端點(diǎn)連接,該第一端點(diǎn)為該第一開關(guān)與該第四開關(guān)的接點(diǎn),該第二端點(diǎn)為該第三開關(guān)與該第二開關(guān)的接點(diǎn);/n第一驅(qū)動信號對與第二驅(qū)動信號對,該第一驅(qū)動信號對與該第二驅(qū)動信號對的信號,彼此同步但相位相差180度;/n該第一驅(qū)動信號對,包括第一接近50%占空比的驅(qū)動信號及第一脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號的兩同步信號;/n該第二驅(qū)動信號對,包括第二接近50%占空比的驅(qū)動信號及第二脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號的兩同步信號;/n該第一接近50%占空比的信號與該第一脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號,分別提供該第一串行電路的所述兩開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷控制,該第二接近50%占空比 ...
【技術(shù)特征摘要】
20200109 TW 1091007091.一種具有零電壓切換的電力逆變電路,該電路是并聯(lián)至輸入端,用以將該輸入端提供的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓,其特征在于,包括:
與該輸入直流電源并聯(lián)的第一串行電路與第二串行電路,該第一串行電路,包括第一開關(guān),第一變壓器的第一初級繞組,與第二開關(guān)依序串接,該第二串行電路,包括第三開關(guān),該第一變壓器的該第一初級繞組,與第四開關(guān)依序串接;
該第一變壓器,包括該第一初級繞組和至少一個第一次級繞組,通過磁耦合,提供交流電壓;
該第一初級繞組的打點(diǎn)端子與非打點(diǎn)端子分別與第一端點(diǎn)與第二端點(diǎn)連接,該第一端點(diǎn)為該第一開關(guān)與該第四開關(guān)的接點(diǎn),該第二端點(diǎn)為該第三開關(guān)與該第二開關(guān)的接點(diǎn);
第一驅(qū)動信號對與第二驅(qū)動信號對,該第一驅(qū)動信號對與該第二驅(qū)動信號對的信號,彼此同步但相位相差180度;
該第一驅(qū)動信號對,包括第一接近50%占空比的驅(qū)動信號及第一脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號的兩同步信號;
該第二驅(qū)動信號對,包括第二接近50%占空比的驅(qū)動信號及第二脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號的兩同步信號;
該第一接近50%占空比的信號與該第一脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號,分別提供該第一串行電路的所述兩開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷控制,該第二接近50%占空比的信號與該第二脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號,分別提供該第二串行電路的所述兩開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷控制,用以將該電力逆變器的輸入直流電壓,通過該變壓器的磁耦合,轉(zhuǎn)換成交流電壓跨在所述次級繞組。
2.一種具有零電壓切換的電力逆變電路,該電路是并聯(lián)至輸入端,用以將該輸入端提供的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓,其特征在于,包括:
與該輸入直流電源并聯(lián)的第一串行電路與第二串行電路,該第一串行電路,包括第一開關(guān),第二開關(guān),變壓器的第一初級繞組依序串接,該第二串行電路,包括該變壓器的第二初級繞組,第三開關(guān),第四開關(guān)依序串接;
至少一個第一次級繞組,與該第一初級繞組,該第二初級繞組,繞在該變壓器,通過磁耦合,提供交流電壓;
該第一開關(guān)的上端點(diǎn)與該第一初級繞組的非打點(diǎn)端子分別與輸入直流電源的正端子與負(fù)端子連接;
該第二初級繞組的非打點(diǎn)端子與第四開關(guān)的下端點(diǎn)分別與輸入直流電源的該正端子與該負(fù)端子連接;
該第一串行電路的第一端子與該第二串行電路的第四端子連接在一起,該第一端子為該第一開關(guān)與該第二開關(guān)的接點(diǎn),該第四端子為該第三開關(guān)與該第四開關(guān)的接點(diǎn);
耦合電容的兩端點(diǎn),分別與該第一串行電路的第二端子與該第二串行電路的第三端子連接在一起,該第二端子為該第二開關(guān)與該第一初級繞組的打點(diǎn)端子的接點(diǎn),該第三端子為該第二初級繞組的打點(diǎn)端子與該第三開關(guān)的接點(diǎn);
第一驅(qū)動信號對與第二驅(qū)動信號對,該第一驅(qū)動信號對與該第二驅(qū)動信號對的信號,彼此同步但相位相差180度;
該第一驅(qū)動信號對,包括第一接近50%占空比的驅(qū)動信號及第一脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號的兩同步信號;
該第二驅(qū)動信號對,包括第二接近50%占空比的驅(qū)動信號及第二脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號的兩同步信號;
該第一接近50%占空比的信號與該第一脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號,分別提供該第一串行電路的所述兩開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷控制,該第二接近50%占空比的信號與該第二脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號,分別提供該第二串行電路的所述兩開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷控制,用以將該電力逆變器的輸入直流電壓,通過該變壓器的磁耦合,轉(zhuǎn)換成交流電壓跨在所述次級繞組。
3.一種具有零電壓切換的電力逆變電路,該電路是并聯(lián)至輸入端,用以將該輸入端提供的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓,其特征在于,包括:
與該輸入直流電源并聯(lián)的第一串行電路與第二串行電路,該第一串行電路,包括第一開關(guān),第二開關(guān),第一變壓器的第一初級繞組依序串接,該第二串行電路,包括第二變壓器的第二初級繞組,第三開關(guān),第四開關(guān)依序串接;
至少一個第一次級繞組,與該第一初級繞組,繞在該第一變壓器,通過磁耦合,提供交流電壓;
至少一個第二次級繞組,與該第二初級繞組,繞在該第二變壓器,通過磁耦合,提供交流電壓;
該第一開關(guān)的上端點(diǎn)與該第一初級繞組的非打點(diǎn)端子分別與輸入直流電源的正端子與負(fù)端子連接;
該第二初級繞組的非打點(diǎn)端子與第四開關(guān)的下端點(diǎn)分別與輸入直流電源的該正端子與該負(fù)端子連接;
該第一串行電路的第一端子與該第二串行電路的第四端子連接在一起,該第一端子為該第一開關(guān)與該第二開關(guān)的接點(diǎn),該第二端子為該第三開關(guān)與該第四開關(guān)的接點(diǎn);
耦合電容的兩端點(diǎn),分別與該第一串行電路的第二端子與該第二串行電路的第三端子連接在一起,該第二端子為該第二開關(guān)與該第一初級繞組的打點(diǎn)端子的接點(diǎn),該第三端子為該第二初級繞組的打點(diǎn)端子與該第三開關(guān)的接點(diǎn);
第一驅(qū)動信號對與第二驅(qū)動信號對,該第一驅(qū)動信號對與該第二驅(qū)動信號對的信號,彼此同步但相位相差180度;
該第一驅(qū)動信號對,包括第一接近50%占空比的驅(qū)動信號及第一脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號的兩同步信號;
該第二驅(qū)動信號對,包括第二接近50%占空比的驅(qū)動信號及第二脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號的兩同步信號;
該第一接近50%占空比的信號與該第一脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號,分別提供該第一串行電路的所述兩開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷控制,該第二接近50%占空比的信號與該第二脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號,分別提供該第二串行電路的所述兩開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷控制,用以將該電力逆變器的輸入直流電壓,通過所述變壓器的磁耦合,轉(zhuǎn)換成交流電壓跨在所述次級繞組。
4.一種具有零電壓切換的電力逆變電路,該電路是并聯(lián)至輸入端,用以將該輸入端提供的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓,其特征在于,包括:
與該輸入直流電源并聯(lián)的第一串行電路與第二串行電路,該第一串行電路,包括第一初級繞組,第一開關(guān),第二開關(guān),第三初級繞組依序串接,該第二串行電路,包括第二初級繞組,第三開關(guān),第四開關(guān),第四初級繞組依序串接;
至少一個第一次級繞組,與該第一初級繞組,該第二初級繞組,該第三初級繞組,該第四初級繞組,繞在第一變壓器,通過磁耦合,提供交流電壓;
該第一初級繞組的打點(diǎn)端子,該第三初級繞組的非打點(diǎn)端子分別與輸入直流電源的正端子與負(fù)端子連接;
該第二初級繞組的非打點(diǎn)端子,該第四初級繞組的打點(diǎn)端子分別與輸入直流電源的該正端子與該負(fù)端子連接;
該第一串行電路的第二端子與該第二串行電路的第五端子連接在一起,該第二端子為該第一開關(guān)與該第二開關(guān)的接點(diǎn),該第五端子為該第三開關(guān)與該第四開關(guān)的接點(diǎn);
第一耦合電容的兩端點(diǎn),分別與該第一串行電路的第一端子與該第二串行電路的第六端子連接在一起,該第一端子為該第一初級繞組的非打點(diǎn)端子與該第一開關(guān)的接點(diǎn),該第六端子為該第四開關(guān)與該第四初級繞組的非打點(diǎn)端子的接點(diǎn);
第二耦合電容的兩端點(diǎn),分別與該第一串行電路的第三端子與該第二串行電路的第四端子連接在一起,該第三端子為該第二開關(guān)與該三第初級繞組的打點(diǎn)端子的接點(diǎn),該第四端子為該第二初級繞組的打點(diǎn)端子與該第三開關(guān)的接點(diǎn);
第一驅(qū)動信號對與第二驅(qū)動信號對,該第一驅(qū)動信號對與該第二驅(qū)動信號對的信號,彼此同步但相位相差180度;
該第一驅(qū)動信號對,包括第一接近50%占空比的驅(qū)動信號及第一脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號的兩同步信號;
該第二驅(qū)動信號對,包括第二接近50%占空比的驅(qū)動信號及第二脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號的兩同步信號;
該第一接近50%占空比的信號與該第一脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號,分別提供該第一串行電路的所述兩開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷控制,該第二接近50%占空比的信號與該第二脈寬調(diào)變的驅(qū)動信號,分別提供該第二串行電路的所述兩開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷控制,用以將該電力逆變器的輸入直流電壓,通過該變壓器的磁耦合,轉(zhuǎn)換成交流電壓跨在所述次級繞組。
5.一種具有零電壓切換的電力逆變電路,該電路是并聯(lián)至輸入端,用以將該輸入端提供的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓,其特征在于,包括:
與該輸入直流電源并聯(lián)的第一串行電路與第二串行電路,該第一串行電路,包括第一初級繞組,第一開關(guān),第二開關(guān),第三初級繞組依序串接,該第二串行電路,包括第二初級繞組,第三開關(guān),第四開關(guān),第四初級繞組依序串接;
至少一個第一次級繞組,與該第一初級繞組,該第四初級繞組,繞在第一變壓器,通過磁耦合,提供交流電壓;
至少一個第二次級繞組,與該第二初級繞組,該第三初級繞組,繞在第二變壓器,通過磁耦合,提供交流電壓;
該第一初級繞組的打點(diǎn)端子,該第三初級繞組的非打點(diǎn)端子分別與輸入直流電源的正端子與負(fù)端子連接;
該第二初級繞組的非打點(diǎn)端子,該第四初級繞組的打點(diǎn)端子分別與輸入直流電源的該正端子與該負(fù)端子連接;
該第一串行電路的第二端子與該第二串行電路的第五端子連接在一起,該第二端子為該第一開關(guān)與該第二開關(guān)的接點(diǎn),該第五端子為該第三開關(guān)與該第四開關(guān)的接點(diǎn);
第一耦合電容的兩端點(diǎn),分別與該第一串行電路的第一端子與該第二串行電路的第六端子連接在一起,該第一端子為該第一初級繞組的非打點(diǎn)端子與該第一開關(guān)的接點(diǎn),該第六端子為該第四開關(guān)與該第四初級繞組的非打點(diǎn)端子的接點(diǎn);
第二耦合電容的兩端點(diǎn),分別與該第一串行電路的第三端子與該第二串行電路的第四端子連接在一起,該第三端子為該第二開關(guān)與該三第初級繞組的打點(diǎn)端子的接點(diǎn),該第四端子為該第二初級繞組的打點(diǎn)端子與該第三開關(guān)的接點(diǎn)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:呂錦山,
申請(專利權(quán))人:呂錦山,
類型:發(fā)明
國別省市:中國臺灣;71
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