[发明专利]多绕组反激式DC/AC变换电路

说明书

一种多绕组反激式DC/AC变换电路，包括直流输入电源，开关S1、S2,多绕组反激式变压器，由开关S3、S4构成的交流换向电路，二极管D1、D2和控制器(1)，多绕组反激式变压器可同时实现电气隔离、直流升压和波形调制三个功能，控制器(1)能够检测直流输入电源的电压幅值和电流幅值，通过对开关S1、S2的控制使直流输入电源经过多绕组反激式变压器后输出正向交流半波和负向交流半波，并经开关S3、S4切换后得到完整的正弦交流输出，以单级电路形式实现DC/AC的转换，省去了通用DC/AC电路中的桥式逆变电路，简化了电路拓扑结构，提高了电路的整体转化效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及直流电源转换为交流电源的技术领域，更具体地说，是涉及一种多绕组反激式DC/AC变换电路，可应用于将太阳能电池组件、蓄电池组或其他形式的直流电源转换为交流电源的系统。

背景技术

传统的DC/AC变换电路通常需要通过DC/DC和DC/AC两个环节，工作时，电路的输入端输入恒定电压，经过DC/DC环节时通过BOOST开关电路进行升压或降压变换，然后通过全桥电路(如：H桥PWM脉宽调制)将DC转换成AC输出，其输出部分通常为恒定电压幅值。在传统的DC/AC变换电路中构成的开关器件多，结构复杂，并且两级变换影响了整个逆变电路的转化效率，导致转化效率较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种能自动追踪输入直流功率、DC输入与AC输出隔离、简化了电路拓扑结构和提高了整体转化效率和可靠性的单级多绕组反激式DC/AC变换电路。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种多绕组反激式DC/AC变换电路，包括直流输入电源Vdc，开关S1、S2，多绕组反激式变压器T1，交流换向电路，二极管D1、D2和控制器，

所述交流换向电路由开关S3、S4构成，用于将多绕组反激变压器T1输出的半波直流转换为交流正弦输出；

所述多绕组反激式变压器T1的一次侧绕组包括互相连接的第一绕组N1和第二绕组N2，其二次侧绕组包括互相连接的第三绕组N3和第四绕组N4，所述直流输入电源Vdc的正极与第一绕组N1和第二绕组N2的公共端连接，所述第一绕组N1的另一端通过开关S1连接在直流输入电源Vdc的负极，所述第二绕组N2的另一端通过开关S2连接在直流输入电源Vdc的负极，所述第三绕组N3和第四绕组N4的公共端与开关S3、S4之间的连接点连接，所述二极管D1的正极与第三绕组N3的另一端连接，所述二极管D1的负极与开关S3的另一端连接，所述二极管D2的正极与第四绕组N4的另一端连接，所述二极管D2的负极与开关S4的另一端连接；

所述控制器用于检测直流输入电源Vdc的电压幅值和电流幅值，以及通过对开关S1、S2的控制使直流输入电源Vdc经过多绕组反激式变压器T1后输出正向交流半波和负向交流半波，并经开关S3、S4切换后得到完整的正弦交流输出。

作为优选的，在上述技术方案中，所述控制器还用于当多绕组反激式变压器T1的输出侧并联于交流电网时，实时检测交流电网的电压幅值和频率，并控制开关S1、S2、S3、S4的控制时序，使输出的交流电压和频率与交流电网的电压和频率一致。

作为优选的，在上述技术方案中，所述控制器还用于当DC/AC变换电路工作于离网独立运行状态时，将读取预先设定的输出电压幅值和频率参数，结合直流输入电源Vdc输出功率的检测和控制，共同对开关S1和S4或开关S2和S3发送控制信号。

作为优选的，在上述技术方案中，所述开关S3、S4轮流工作于工频频率，当D1、S4工作时，多绕组反激式变压器T1向交流电网或负载输出正向交流半波；当D2、S3工作时，多绕组反激式变压器T1向交流电网或负载输出负向交流半波。

作为优选的，在上述技术方案中，所述直流输入电源Vdc为输入直流电压及电流幅值可变的直流输入电源。