[发明专利]一种高效低输出漏电流的逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及逆变器，具体说是一种高效低输出漏电流的逆变器。

背景技术

逆变器尤其是光伏并网逆变器，是要高效地实现从直流到交流的能量转换，同时也要求光伏并网逆变器输出的漏电流应该保持在较低的水平。

为了实现高的逆变效率，开始时，人们在传统的H桥逆变电路结构的基础上采用有限单极性调制，从而降低了半导体开关器件的损耗，但是其缺点是输出漏电流较大，对人员和逆变系统的安全不利。

之后，又有人提出H6、H5等逆变电路结构，解决了输出漏电流大的问题，但是增加的开关器件也带来了相应的损耗，效率无法进一步提高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高效低输出漏电流的逆变器，既有低的输出漏电流，又能进一步地提高逆变器的效率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种高效低输出漏电流的逆变器，其特征在于，包括：六个晶体管，两个二极管，两个滤波电感，其中：

第一、第三晶体管S1、S3的集电极与直流源的正极相连，

第二、第四晶体管S2、S4的发射极与直流源的负极相连，

第三晶体管S3的发射极与第四晶体管S4的集电极相连，

第五晶体管S5的集电极与第一晶体管S1的发射极相连，第五晶体管S5的发射极与第二晶体管S2的集电极相连，

第六晶体管S6的集电极与第五晶体管S5的发射极相连，第六晶体管S6的发射极与第二二极管D2的阳极相连，第二二极管D2的阴极与第三晶体管S3的发射极相连，

第一二极管D1的阴极与第五晶体管S5的集电极相连，第一二极管D1的阳极与第四晶体管S4的集电极相连，

第一滤波电感L1的一端与第四晶体管S4的集电极相连，另一端与电网的火线L相连，

第二滤波电感L2的一端与第二晶体管S2的集电极相连，另一端与电网的中线N相连。

在上述技术方案的基础上，所述晶体管为三极管，或为绝缘栅双极型功率管IGBT，或为金属-氧化层-半导体-场效晶体管MOSFET。

在上述技术方案的基础上，在逆变的半个工频周期内，第一晶体管S1和第四晶体管S4由高频调制信号触发控制，同时导通和关断，第五晶体管S5则由工频调制信号触发控制，在此半个工频周期内一直导通；

当第一晶体管S1、第四晶体管S4和第五晶体管S5同时导通时，直流侧输出电流至交流侧，

当第一晶体管S1和第四晶体管S4同时关断时，第五晶体管S5、第二滤波电感L2、交流侧电网、第一滤波电感L1和第一二极管D1构成续流回路。

在上述技术方案的基础上，在逆变的另外半个工频周期内，第二晶体管S2和第三晶体管S3由高频调制信号触发控制，同时导通和关断，第六晶体管S6则由工频调制信号触发控制，在此半个工频周期内一直导通；

当第二晶体管S2、第三晶体管S3和第六晶体管S6同时导通时，直流侧输出电流至交流侧，

当第二晶体管S2和第三晶体管S3同时关断时，第六晶体管S6、第二二极管D2、第一滤波电感L1、交流侧电网和第二滤波电感L2构成续流回路。

在上述技术方案的基础上，在直流源的正极和负极间设有直流储能滤波电容C。

本发明所述的高效低输出漏电流的逆变器，与现有的逆变器技术相比，具有如下优点：

（1）减少了一个半导体开关器件的导通损耗；

（2）逆变器输出的共模电压之和保持恒定，从而保证逆变器的输出漏电流很低；

（3）进一步地提高逆变器的效率。

附图说明

本发明有如下附图：

图1 是本发明的电路结构原理图；

图2 是本发明的在逆变的半个工频周期内的输出电流回路；

图3 是本发明的在逆变的半个工频周期内的续流回路；

图4 是本发明的在逆变的另外半个工频周期内的输出电流回路；

图5 是本发明的在逆变的另外半个工频周期内的续流回路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明所述的高效低输出漏电流的逆变器，主要元器件包括：六个晶体管S1、S2、S3、S4、S5、S6，两个二极管D1、D2、两个滤波电感L1、L2，其中：

第一、第三晶体管S1、S3的集电极与直流源的正极相连，

第二、第四晶体管S2、S4的发射极与直流源的负极相连，