[发明专利]基于可控硅控制DC-AC变换的逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及一种逆变器，特别是涉及一种基于可控硅控制的DC-AC变换逆变器。

背景技术

早期的逆变器采用晶体管和工频变压器实现一次变换来实现。这种逆变器线路简单器件少，尤其对器件的要求不高，整个线路始终在工频范围内工作，不易产生电磁干扰，所以，用工频变压器设计的逆变器可靠性较高，这种工频逆变器不仅在整个市场占有很大的份额，在其他产品的电源中也广泛应用。目前在太阳能发电系统中，尤其在偏远地区的，工频逆变器一直是最可靠的选择对象。这几年由于铜和矽钢片一直处于上涨势头，较高性能的工频变压器，例如环形变压器和R型变压器成本也随之居高不下，虽然工频逆变器多年来大量的使用，也没法从根本上解决其成本问题。

这几年场效应管和高频IGBT管技术日益成熟，价格逐年降低，Mr.Espelage于1977年提出了高频链技术的概念，并由于高频链技术能够大大减小逆变电源的重量和体积，所以成为国内外争相研究的热点。高频链技术是指利用高频开关技术使隔离耦合变压器实现高频化、小型化、无噪声化的技术，高频逆变器开始广泛使用。由高频变压器成本较低，此产品在小逆变器市场中推广较快，尤其是车载逆变器市场。高频逆变器控制线路相对较复杂，特别是后级电路对开关管要求较高，国内外现有技术还不完全成熟，导致市场中高频逆变器问题较多，市场份额很少。

发明内容

本发明从实际出发，提出一种基于可控硅控制DC-AC变换的逆变器，它既解决了现有高频链接电路中复杂的控制问题，同时也解决了逆变器成本高的问题。

本发明是通过如下技术方案实现：将低压直流电通过高频逆变电路转换成高频高压交流电，然后通过高频整流电路，把高频交流转换成直流，最终通过全桥逆变电路把直流电转化为低频交流电。

所述的高频逆变电路由高频开关管和高频变压器组成。

所述的高频整流电路由4个快恢复二极管组成。

所述的全桥逆变电路由4个可控硅组成。

所述的高频开关管和全桥逆变电路均由二个互补的PWM芯片来驱动实现控制。

本发明的优点和效果如下：

本发明通过可控硅代替传统高频逆变器全桥电路中的MOSFET或IGBT工作，实现对直流电的斩波，得到交流电。为了在DC-AC变换过程中可控硅实现关断，本技术发明在逆变器的前级控制电路中首创了两个PWM芯片组成互补电路实现整个逆变器的控制。它既解决了现有高频链接电路中复杂的控制问题，同时也解决了逆变器成本高的问题。

附图说明

图1是本发明基于可控硅控制DC-AC变换的逆变器的结构方框图。

图2是图1中可控硅斩波控制DC-AC变换电路图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步详细说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。

本发明基于可控硅控制DC-AC变换的逆变器，如图1所示，其结构如下：50Hz振荡电路；两组PWM芯片；高频开关管；高频变压器；高频整流电路；可控硅触发电路，4个可控硅构成全桥逆变电路。它是将低压直流电通过高频逆变电路转换成高频高压交流电，然后通过高频整流电路，把高频交流转换成直流，最终通过全桥逆变电路把直流电转化为低频交流电。

上述的高频逆变电路由高频开关管和高频变压器组成。高频整流电路由4个快恢复二极管组成。全桥逆变电路由4个可控硅组成。高频开关管和全桥逆变电路均由二个互补的PWM芯片来驱动实现控制。

本发明逆变器具体工作过程如下所述：低压直流供电后，由振荡电路产生频率为50Hz的信号，该信号控制一对PWM芯片互补工作产生50Hz和20k以上双频方波控制信号；此信号直接控制高频斩波变换电路把低压直流电经过高频变压器变换成高频高压交流电；高频高压交流电通过高频整流电路变成直流电，此直流电是含有50Hz脉动间歇的直流电。一对PWM芯片组成的互补控制电路同时控制全桥逆变可控硅触发电路，该触发电路控制可控硅斩波电路把含有50Hz脉动间歇的直流电斩波变换成50Hz的交流电。通过以上过程，实现了基于可控硅控制DC-AC变换的逆变器设计思想。