一種半波電壓合成型逆變器制造技術(shù)

一種半波電壓合成型逆變器涉及一種并網(wǎng)逆變器，夠把直流電能轉(zhuǎn)化為與交流信號同頻、同壓、同相或反相的交流電能并解決掉PWM波形畸變?nèi)毕荨＝涣麟妚i,蒸餾裝置D1、D2，濾波電容C1、C2，互感器RL1、RL2、RL,中線接地端GND，直流電源VAA、VBB,其中直流電源VAA、VBB的電壓的大小相等且大于等于接入市電電壓的峰值電壓。循環(huán)路徑及連接方式為：從電網(wǎng)接入交流電vi,在正半周時通過整流裝置D1與VAA負(fù)極串聯(lián)，VAA正極經(jīng)濾波電容C1與互感RL1串聯(lián)，RL1連接中線GND，交流電vi在負(fù)半周時通過整流裝置D2與VBB正極串聯(lián)，VBB負(fù)極經(jīng)濾波電容C2與互感RL2串聯(lián)后連接中線GND;兩個半周的波形經(jīng)過互感RL接輸出1和輸出2或倒相后并入電網(wǎng)。輸出1和輸出2之間能夠形成連續(xù)變化與電網(wǎng)同頻、同相或反相、同壓、無波形畸變的交流電。（*該技術(shù)在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

一種半波電壓合成型逆變器
涉及一種半波電壓合成型逆變器。
技術(shù)介紹
目前的逆變器主要通過PWM發(fā)生器，產(chǎn)生SPWM正弦波，通過大功率開關(guān)通斷實現(xiàn)直流變交流的逆變。但目前SPWM正弦波存在如下缺陷1，非連續(xù)性。模擬正弦波是連續(xù)的， PWM波形是間斷的。理論上通過PWM轉(zhuǎn)換后形成的數(shù)字PWM正弦波需要濾波變成模擬正弦波才能完美得以運用，但是，要提高PWM波形的近似連續(xù)性就必須增大開關(guān)電源的通斷頻率， 但開關(guān)電源通斷頻率的提高會消耗直流電能從而會影響逆變效率，所以開關(guān)電源頻率與逆變效率之間有一個平衡值，在波形和能耗之間取一個相對合理值。2，無法消除波形的畸變。 理論上通過PWM轉(zhuǎn)換后形成的數(shù)字PWM正弦波需要濾波變成模擬正弦波，但是濾波電路的真正功能是濾去雜波和諧波，不能濾去主波。而PWM波是主波，非連續(xù)性是由開關(guān)通斷產(chǎn)生的，波形失真是功能性，是與生俱來的，濾波電路不能完全濾去因此PWM波的波形問題成了 PWM波逆變器的缺陷，在大功率并網(wǎng)方面缺陷更為明顯。所以可以說目前的PWM數(shù)字波形在大功率并網(wǎng)領(lǐng)域已近似接近極限。利用電網(wǎng)已有的波形進行放大后并網(wǎng)，是直流變交流的另一種方式，這種信號正弦波完全是連續(xù)性的，并且頻率和相位隨電網(wǎng)變化，幾乎做到與電網(wǎng)完全同步，在并網(wǎng)電能質(zhì)量方面效果顯著，但是由于逆變效率低及功率較小，目前這種方式并不被人們看重。三極管具有信號放大作用，能把直流電能轉(zhuǎn)化為交流電能，但是三極管功率太小，轉(zhuǎn)化效率低。不能滿足逆變電源的需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
在大型并網(wǎng)逆變電源或逆變電路中，需要從電網(wǎng)或者從用電線路獲取一交流信號的變化量作為參考值，然后對用電信號加以放大滿足逆變電源與電網(wǎng)同頻、同相、同壓的并網(wǎng)要求。PWM波逆變器存在波形畸變?nèi)毕菁半y以實現(xiàn)大功率設(shè)備并網(wǎng)。電網(wǎng)信號包括即時頻率、即時相位和即時電壓，電網(wǎng)沒有絕對的穩(wěn)定性，頻率、電壓都有一個變化范圍，只有以電網(wǎng)適時并網(wǎng)點的電流同頻、同相、同壓的電流信號作為參考值和對比值，才能產(chǎn)生高質(zhì)量的并網(wǎng)交流電，因此，本專利技術(shù)涉及一種用電網(wǎng)適時電壓與直流電壓反向合成，把直流電能轉(zhuǎn)化為與交流信號同頻、同壓、同相或反相的交流電能的電路或設(shè)備，適合于無諧波大功率并網(wǎng)。本專利技術(shù)技術(shù)方案組成為交流電vi，蒸餾裝置Dl、D2，濾波電容Cl、C2，互感器 RL1、RL2、RL，中線接地端GND，直流電源VAA、VBB，其中直流電源VAA、VBB的電壓的大小相等且大于等于接入市電電壓的峰值電壓。循環(huán)路徑及連接方式為從電網(wǎng)接入交流電vi， 在正半周時通過整流裝置Dl與VAA負(fù)極串聯(lián)，VAA正極經(jīng)濾波電容Cl與互感RLl串聯(lián)，RLl 連接中線GND，交流電vi在負(fù)半周時通過整流裝置D2與VBB正極串聯(lián)，VBB負(fù)極經(jīng)濾波電容C2與互感RL2串聯(lián)后連接中線GND;兩個半周的波形經(jīng)過互感RL接輸出I和輸出2或倒相后并入電網(wǎng)。結(jié)果是輸出I和輸出2之間形成連續(xù)變化與電網(wǎng)同頻、同相或反相、同壓、無波形畸變的交流電。附圖說明附圖I半波電壓合成型逆變電源典型結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2半波電流合成型逆變電源結(jié)構(gòu)作為附圖I的對比。其中Dl、D2為整流管；C1、C2為濾波電容；VAA、VBB為直流電源；RL1、RL2、RL為互感；GND為中線接地端；輸出I、輸出2為電流輸出端口。具體實施方式結(jié)合附圖進行一下說明由附圖可看出，交流電Vi的相線，連接Dl、D2, Dl正向?qū)ǎ珼2反向?qū)ǎ珼l與 VAA負(fù)極連接，VAA正極與濾波電容Cl連接，Cl與互感RLl連接、RLl與中線GND連接；D2 與VBB正極連接，VBB負(fù)極與濾波電容C2連接，C2與互感RL2連接，RL2與中線GND連接。 電流循環(huán)路徑為交流電vi在正半周時通過整流裝置Dl，在正半周時電流通過整流裝置Dl 與VAA負(fù)極相接，二者之間壓差恰好與vi正半周反相，電流經(jīng)VAA正極經(jīng)濾波電容Cl濾波通過互感RLl與RL感應(yīng)傳送電能，注意連接中線GND，這是電勢對比點。，交流電vi在負(fù)半周時通過整流裝置D2與VBB正極，經(jīng)VBB負(fù)極經(jīng)濾波電容C2通過互感RL2與RL交換電能， RL2連接中線GND;兩個半周的波形經(jīng)過互感RL倒相后并入電網(wǎng)。其中直流電源VAA、VBB的電壓的大小相等且大于等于接入市電電壓的峰值電壓。峰值電壓等于有效電壓的V 2倍。 比如市電220伏時，峰值電壓就大于311伏。假設(shè)同一個系統(tǒng)中的A. B兩點，存在穩(wěn)定的電壓差時，接負(fù)載就會有穩(wěn)定的電流。 這也是一種理想電源。而交流電和直流電可以存在于一個系統(tǒng)中，比如有共同的零電位比較點，就是共同的負(fù)極或負(fù)極接地。由于交流電電位時常變化，與之對應(yīng)的直流電的正極電位和交流電的電位差值就不斷變化，期間的輸出電流就不斷變化，并與交流電vi反相。本專利技術(shù)申請依據(jù)的就是這個原理。但是，直流電源和交流電源的串并聯(lián)，目前還不存在，只是在微電子電路中才有頻率的加減乘除，在電力系統(tǒng)中并沒有運用。由于在弱電直流電池方面經(jīng)常遇到電池的串接，或者接反，交流電無非是看成有許多不同時刻靜止的直流電組成的，就是對交流電進行靜態(tài)分析，得出直流和交流串并聯(lián)后出現(xiàn)的狀況。而這種串并聯(lián)得以實現(xiàn)會極大簡化目前直流電的并網(wǎng)難題。圖2所示雖然看上去與圖I所示類似，但是為了說明是圖I是電壓合成，就把圖2 拿出來作為對比。在圖I中，電源電壓首先合成，然后才有不同電壓下的電流輸出，這類電源的特點是直流電源和交流電源的公共負(fù)極在一側(cè)，公共正極在一側(cè)，公共正極和負(fù)極之間接負(fù)載。圖2所示是負(fù)極相接，正極之間存在壓差，不存在公共負(fù)極和正極。需要說明的是在圖2中RLl和RL2之間有一段距離，而圖I中連在了一起，其實圖 I和圖2都是通過中線連接的，物理意義相同。也可以敘述說RLl和RL2是同一電感，而中線只不過是中間抽頭，都是一樣的作用，在此不再贅述。技術(shù)方案概括為系統(tǒng)包括交流電vi，蒸餾裝置Dl、D2，濾波電容Cl、C2，互感器 RL1、RL2、RL，中線接地端GND，直流電源VAA、VBB，其中直流電源VAA、VBB的電壓的大小相等且大于等于接入市電電壓的峰值電壓。循環(huán)路徑及連接方式為從電網(wǎng)接入交流電vi， 在正半周時通過整流裝置Dl與VAA負(fù)極串聯(lián)，VAA正極經(jīng)濾波電容Cl與互感RLl串聯(lián)，RLl 連接中線GND，交流電vi在負(fù)半周時通過整流裝置D2與VBB正極串聯(lián)，VBB負(fù)極經(jīng)濾波電容C2與互感RL2串聯(lián)后連接中線GND;兩個半周的波形經(jīng)過互感RL接輸出I和輸出2或倒相后并入電網(wǎng)。輸出I和輸出2之間能夠形成連續(xù)變化與電網(wǎng)同頻、同相或反相、同壓、無波形畸變的交流電。可以運用在變頻系統(tǒng)中，改變PWM波形的唯一方式。交流頻率可以由震蕩電路產(chǎn)生，組成不同頻率的正弦波變頻器或離網(wǎng)逆變電源。權(quán)利要求1.一種半波電壓合成型逆變器，包括交流電vi，蒸餾裝置Dl、D2，濾波電容Cl、C2，互 感器RL1、RL2、RL,中線接地端GND，直流電源VAA、VBB,其中直流電源VAA、VBB的電壓的 大小相等且大于等于接入市電電壓的峰值電壓，其特征是從電網(wǎng)接入交流電vi,在正半 周時通過整流裝置D1與VAA負(fù)極串聯(lián)，VAA正極經(jīng)濾波電容C1與互感RL1串聯(lián)，RL1連接 中線GND ;交流電vi在負(fù)半周時通過整流裝置D2與VBB正極串聯(lián)，VBB負(fù)極經(jīng)濾波電容C2 與本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮益安，
申請(專利權(quán))人：馮益安，
類型：實用新型
國別省市：