[发明专利]单相逆变器的主电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种单相逆变器的主电路，尤其涉及一种单相正弦波逆变器的主电路。

背景技术

在现有的逆变器主电路中，为单项桥或者三相桥的逆变主电路，但是现在的硅器件已经到达硅极限，用硅材料做主功率器件的逆变器，因硅的功率器件的结温要小于150°其工作的环境温度只能在60°以下，不适合在高温环境下工作，而且随着结温的升高，其导通电阻会大幅度增大，这就会使得器件的损耗继续增加，推动了结温的进一步上升，形成了恶性循环。在这样的环境下工作为了防止器件因结温过高烧毁，要加大功率风扇甚至是水冷却系统，使得整台逆变器的体积增大，甚至冷却系统占到了整个体积的一半，这就使得逆变器不能满足对体积有严格要求的场合。

由于硅材料的禁带宽度比较小，单个硅器件的最高耐压值也就不会很高，这在高电压应用领域里就需要两个或者更多的功率器件串联使用来代替半个桥臂的单个器件，例如功率器件Q1’和Q1串联代替Q1，这是硅器件解决高压应用的现有的做法。但是这种连接方式增加了控制电路的复杂性，要求控制电路要控制Q1’和Q1同时导通，否则就会有高压击穿导通滞后的器件，设备的可靠性大幅度下降。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种单相逆变器的主电路，从而解决上述现有技术的逆变器主电路不能满足高温、高频率和高压下工作的条件。

为实现上述目的，本发明提供了一种单相逆变器的主电路，包括：

第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第四场效应管Q4，以及第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4；

所述第一场效应管Q1的漏极与所述第一二极管D1的阴极相连接，所述第一场效应管Q1的源极与所述第一二极管D1的阳极连接；所述第二场效应管Q2的漏极与所述第二二极管D2的阴极连接，所述第二场效应管Q2的源极与所述第二二极管D2的阳极相连接；所述第三场效应管Q3的漏极与所述第三二极管D3的阴极相连接，所述第三场效应管Q3的源极与所述第三二极管D3的阳极连接；所述第四场效应管Q4的漏极与所述第四二极管D4的阴极连接，所述第四场效应管Q4的源极与所述第四二极管D4的阳极相连接；

所述第一场效应管Q1的源极与所述第三场效应管Q3的漏极相连接；所述第二场效应管Q2的源极与所述第四场效应管Q4的漏极相连接。

所述第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第四场效应管Q4为碳化硅SiC金属-氧化层-半导体-场效晶体管。根据权利要求1所述的单相逆变器的主电路，其特征在于，所述第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4为SiC续流二极管。

本发明的单相逆变器的主电路，利用场效应管和二极管，解决了现有技术的逆变器无法在高温、高频率和高压下工作的条件，利用SiC材料的耐高温特性使得逆变器可以在高温下减少甚至不需要冷却，SiC器件的快速开通和关断特性，逆变器可以高频工作，以及SiC的宽的禁带，SiC的器件可以在高压下工作。

附图说明

图1为本发明单相逆变器的主电路的示意图；

图2为本发明单相逆变器的主电路和驱动电路的示意图

图3为单极性PWM控制方式波形图；

图4为双极性PWM控制方式波形图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明单相逆变器的主电路的示意图，如图所示，本发明单相逆变器的主电路包括：第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第四场效应管Q4，以及第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4。

具体连接关系如下：

第一场效应管Q1的漏极与第一二极管D1的阴极相连接，第一场效应管Q1的源极与第一二极管D1的阳极连接；第二场效应管Q2的漏极与第二二极管D2的阴极连接，第二场效应管Q2的源极与第二二极管D2的阳极相连接；第三场效应管Q3的漏极与第三二极管D3的阴极相连接，第三场效应管Q3的源极与第三二极管D3的阳极连接；第四场效应管Q4的漏极与第四二极管D4的阴极连接，第四场效应管Q4的源极与第四二极管D4的阳极相连接；

第一场效应管Q1的源极与第三场效应管Q3的漏极相连接；第二场效应管Q2的源极与第四场效应管Q4的漏极相连接。