[发明专利]一种隔离型半桥高频链逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔离型逆变器，属于电能变换装置中的单向电压源高频链逆变技术领域。

背景技术

直/交逆变器长期以来得到广泛关注的风力发电、太阳能发电等场合得到广泛应用。有效地提高直/交逆变器的效率，对高效地利用新能源起着关键作用。同时，随着计算机、通信设备等的广泛应用，用户对供电的质量及可靠性的要求越来越高。在航空上，随着飞机性能的提高和用电设备的不断增加，高效、高可靠性、高功率密度、输入输出之间有电气隔离的静止变流器成为了迫切的需要。逆变器作为航空静止变流器的关键部分，其效率、可靠性、电气性能的提高，体积、重量的减小，有着重要的现实意义。

半桥逆变器长期以来大量研究和应用的的一种逆变器拓扑，该拓扑结构很容易实现逆变环节的高频化和高效率且电路功率管数量较少。但半桥逆变器需要两个大电解电容对前级高频整流滤波后的直流电压进行均分，如果采用全波整流电路时也需要直流LC滤波环节，这无疑会增加整机的体积和重量，且长期使用的直流滤波电容大部分都是电解电容，但是电解电容存在温度范围窄容量随温度变化大，使用期限长时电解液干涸失效，可靠性低等缺点，影响功率密度和整机效率及可靠性的提高。

发明内容

所要解决的技术问题：

针对以上问题，本专利提出了一种新型无直流滤波环节隔离型半桥高频链逆变器拓扑，减少了直流滤波环节，减少电路中所需要的电容容量，可以使用高频电容，有利于提高整机可靠性，减少体积重量，实现逆变器的模块化。

技术方案： 

为了实现以上功能，本发明提供了一种隔离型半桥高频链逆变器，由全波整流电路和后端逆变器电路组成，所述全波整流电路包括隔离变压器T，以及整流二极管D_a、D_b、D_c、D_d，其中整流二极管D_a、D_c同向串联，整流二极管D_b、D_d同向串联，所述隔离变压器T的副边A的输出端连接整流二极管D_a的阳极、整流二极管D_c 的阴极，所述隔离变压器T的副边C的输出端连接整流二极管D_b 的阳极、整流二极管D_d的阴极；其特征在于，所述逆变器电路包括两个功率开关管S₁ 、S₂ ，续流二极管D₁、D₂、D₃、D₄ ，两个储能电容C₁、C₂、一个滤波电容C_o和一个滤波电感L，以及负载电阻R_load；

具体连接方式为：所述功率开关管S₁的漏极与续流二极管D₁ 的阴极、整流二极管D_a、D_b的阴极相连；功率开关管S₂的源极与续流二极管D₄的阳极、整流二极管D_c、D_d的阳极相连；功率开关管S₁的源极和功率开关管S₂的漏极相连；

所述滤波电容C_o 的一端与隔离变压器T的抽头相连接，另一端与滤波电感L相连，并且波电容C_o 的另一端与参考地相连；所述负载电阻R_load并联在滤波电容C_o 两端；

所述滤波电感L的一端与滤波电容C_o 、参考地相连，另一端与功率开关管S₁的源极以及功率开关管S₂的漏极相连，并且与续流二极管D₂的阳极、续流二极管D₃的阴极相连接；

所述续流二极管D₁、D₂、D₃、D₄  依次同向串联；

所述储能电容C₁的一端与隔离变压器T的抽头相连接，另一端与续流二极管D₁的阳极和续流二极管D₂的阴极相连；

所述储能电容C₂的一端与隔离变压器T的抽头相连接，另一端与续流二极管D₃的阳极和续流二极管D₄的阴极与相连；