[发明专利]一种电源变换装置

权利要求书

1.一种电源变换装置，其特征在于，包括直流电源(V_in)、第一电容(C₁)、第二电容(C₂)、第一电感(L₁)、第二电感(L₂)、第三电感(L₃)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)，所述直流电源(V_in)的正极与第一二极管(D1)的阳极、第一电感(L₁)的第一端连接；第一二极管(D1)的阴极连接第二二极管(D2)的阴极、第二电感(L₂)的第一端，第一电感(L₁)的第二端连接第二二极管(D2)的阳极、第三二极管(D3)的阳极，第二电感(L₂)的第二端与第三二极管(D3)的阴极、第四二极管(D4)的阳极、第五二极管(D5)的阳极连接；第四二极管的阴极连接第一开关管(S1)的输出端、第二开关管(S2)的输入端和第三电感(L₃)的第一端，所述第三电感(L₃)的第二端与所述第二电容(C₂)的第一端连接，第五二极管的阴极连接第三开关管(S3)的输出端，第四开关管(S4)的输入端，第二电容(C₂)的第二端，所述第二电容与一负载并联连接；第一开关管(S1)输入端与第三开关管(S3)输入端连接，并与第一电容(C₁)的正极相连，第一电容(C₁)的负极接地，第二开关管(S2)输出端、第四开关管(S4)输出端与直流电源(V_in)负极相连，直流电源(V_in)负极接地；所述直流电源(V_in)、第一电容(C₁)、第一电感(L₁)、第二电感(L₂)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)构成直流变换单元；所述第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)构成交流变换单元；所述第三电感(L₃)和第二电容(C₂)构成滤波单元；所述直流变换单元用以根据一直流电源输出一直流母线电压，其中所述直流母线电压高于所述直流电源的电压，所述第二开关管(S2)和所述第四开关管(S4)中至少一导通时，所述第一电感(L₁)和所述第二电感(L₂)储存电能，并于所述第二开关管(S2)和所述第四开关管(S4)均关断时，所述第一电感(L₁)和所述第二电感(L₂)将各自储存的电能转换给所述第一电容(C₁)，以提升所述第一电容(C₁)的电压，即提升所述直流母线电压；所述交流变换单元接受所述直流母线电压，输出为一交流电压和一交流电流；所述滤波单元滤除所述交流电流和交流电压的纹波，以提供平滑的所述交流电压和所述交流电流于负载；

第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管的驱动信号关系如下：

其中S_d1、S_d2、S_d3、S_d4分别为所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管的驱动信号，S_dc为一第一调制信号，S_ac1为一第二调制信号、S_ac2为一第三调制信号；

所述第一调制信号为一幅值恒定的调制波与一载波交截产生的固定脉冲信号；所述第二调制信号为一第一正弦半波调制波与一载波交截产生的脉冲信号；所述第三调制信号为一第二正弦半波调制波与所述载波交截产生的脉冲信号，其中所述第二正弦半波调制波与所述第一正弦半波调制波的相位差为180度。

2.根据权利要求1所述的一种电源变换装置，其特征在于：所述第一开关管(S1)与所述第二开关管(S2)互补导通，所述第三开关管(S3)和所述第四开关管(S4)互补导通。

3.根据权利要求1所述的一种电源变换装置，其特征在于：所述直流母线电压与所述直流电源的电压的比例关系为：

其中，U_in为所述直流电源的电压，U_dc为所述直流母线电压，D_dc为直流变换单元的占空比。