[发明专利]一种单相全桥逆变电路及其调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单相全桥逆变电路，还涉及对该电路进行调制的方法。

背景技术

如图1所示，现有的单相逆变电路包括连接于直流输入端的母线电容10、全桥变换电路100和滤波电路，全桥变换电路100的输入端M、N连接在母线电容10的两端、输出端A、B连接在滤波电路的两端，M与母线电容10的正极相连，N点与母线电容10的负极相连。滤波电路为LC滤波电路，全桥变换电路中LC滤波电路由电感L20、电容C30组成，全桥变换电路100的每个桥臂包括开关管（S1、S2、S3、S4，可以采用IGBT或MOS管等）和反向连接在开关管集电极和发射极两端的二极管，第一桥臂开关管S1的发射极与第二桥臂开关管S2的集电极相连于点A，第三桥臂开关管S3的发射极与第四桥臂开关管S4的集电极相连于点B；第一桥臂开关管S1的集电极与第三桥臂开关管S3的集电极相连于点M，第二桥臂开关管S2的发射极与第四桥臂开关管S4的发射极相连于点N。

为了使输出波形质量好，开关动作次数少、降低损耗，现有单相逆变电路常采用单极性SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation正弦脉冲宽度调制）调制方式进行调制，具体调制方式如下：在调制波正半周，S1一直导通，S3和S4处于高频调制状态，逆变回路为S1-负载-S4，续流回路为S1-负载-S3。在调制波负半周，S2一直导通，S3和S4处于高频调制状态，逆变回路为S2-负载-S3，续流回路为S2-负载-S4。

在现有单相逆变电路及其调制方法中，存在如下缺陷：全桥变换电路100的输出端A、B两点对母线中点会产生较大的共模电压脉动，从而在接地回路中形成较大的共模漏电流，不仅增加了电路的损耗，而且对人身安全构成重大威胁。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是，提供一种单相全桥逆变电路，克服现有单相逆变电路存在共模电压脉动和共模漏电流的缺陷。

本发明要解决的技术问题之二是，提供一种单相全桥逆变电路的调制方法，克服现有单相逆变电路调制方法使单相逆变电路存在共模电压脉动和共模漏电流的缺陷。

本发明解决其技术问题之一所采用的技术方案是：构造一种单相全桥逆变电路，包括连接于直流输入端的母线电容、全桥变换电路和滤波电路；

该全桥变换电路的一个输入端M连接该母线电容的正极，该全桥变换电路的另一个输入端N连接该母线电容的负极；该全桥变换电路的输出端A、B与该滤波电路连接；

该全桥变换电路的每个桥臂包括开关管和反向连接在开关管集电极和发射极两端的二极管，第一桥臂开关管的发射极与第二桥臂开关管的集电极相连于输出点A，第三桥臂开关管的发射极与第四桥臂开关管的集电极相连于输出点B；第一桥臂开关管的集电极与第三桥臂开关管的集电极相连于输入点M，第二桥臂开关管的发射极与第四桥臂开关管的发射极相连于输入点N；

其特征在于，该全桥逆变电路还包括第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT，该第一逆阻型IGBT的集电极与所述A点相连、发射极与所述B点相连，该第二逆阻型IGBT的发射极与所述A点相连、集电极与所述B点相连。

在本发明的单相全桥逆变电路中，所述滤波电路为LC滤波电路或LCL滤波电路。

在本发明的单相全桥逆变电路中，所述LCL滤波电路中的电感一的感抗与电感二的感抗相等。

在本发明的单相全桥逆变电路中，所述第一桥臂开关管、第二桥臂开关管、第三桥臂开关管、第四桥臂开关管为相同型号开关管。

本发明解决其技术问题之二所采用的技术方案是：提供一种单相全桥逆变电路的调制方法，所述单相全桥逆变电路包括连接于直流输入端的母线电容、全桥变换电路和滤波电路；

该全桥变换电路的一个输入端M连接该母线电容的正极，该全桥变换电路的另一个输入端N连接该母线电容的负极；该全桥变换电路的输出端A、B与该滤波电路连接；

该全桥变换电路的每个桥臂包括开关管和反向连接在开关管集电极和发射极两端的二极管，第一桥臂开关管的发射极与第二桥臂开关管的集电极相连于输出点A，第三桥臂开关管的发射极与第四桥臂开关管的集电极相连于输出点B；第一桥臂开关管的集电极与第三桥臂开关管的集电极相连于输入点M，第二桥臂开关管的发射极与第四桥臂开关管的发射极相连于输入点N；

该全桥逆变电路还包括第一逆阻型IGBT和第二逆阻型IGBT，该第一逆阻型IGBT的集电极与所述A点相连、发射极与所述B点相连，该第二逆阻型IGBT的发射极与所述A点相连、集电极与所述B点相连；

其特征在于，所述方法包括：