[发明专利]高增益单相逆变器、控制方法及三相逆变器

权利要求书

1.一种高增益单相逆变器，其特征在于，包括直流电源、第一开关管、第一双向开关、第二双向开关、第一电感、第二电感、第一电容、第二电容；

所述第一开关管的第一端分别与所述直流电源的正极、所述第二电感的第一端连接；

所述第一电容的第一端分别与所述第一开关管的第二端和所述第一电感的第一端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第一双向开关的第一端、所述第二双向开关的第一端、所述第二电感的第二端连接；

所述第一双向开关的第二端与所述第二电容的第一端连接；

所述直流电源的负极、所述第一电感的第二端、所述第二双向开关的第二端、所述第二电容的第二端连接在一起；

所述第一双向开关包括第二开关管、第四开关管、第二二极管、第四二极管，所述第二开关管与所述第四二极管同向串联后形成第二支路，所述第四开关管和所述第二二极管同向串联后形成第一支路，所述第一支路的电流流出端接所述第二支路的电流流入端构成所述第一双向开关的第一端，所述第一支路的电流流入端接所述第二支路的电流流出端构成所述第一双向开关的第二端；所述第二双向开关包括第三开关管、第五开关管、第三二极管、第五二极管，所述第三开关管与所述第五二极管同向串联后形成第四支路，所述第五开关管和所述第三二极管同向串联后形成第三支路，所述第三支路的电流流出端接所述第四支路的电流流入端构成第二双向开关的第一端，所述第三支路的电流流入端接所述第四支路的电流流出端构成第二双向开关的第二端；

所述高增益单相逆变器具有第一工作模式或/及第二工作模式；

所述第一工作模式时，所述第四开关管导通，所述第三开关管和所述第五开关管关断，所述第一工作模式包括两个工作状态：

第一工作状态，所述第一开关管导通，所述第二开关管关断；

第二工作状态，所述第一开关管关断，所述第二开关管导通；

所述第二工作模式时，所述第二开关管和所述第五开关管保持开通，所述第一开关管保持关断，所述第二工作模式包括两个工作状态：

第三工作状态，所述第三开关管导通，所述第四开关管关断；

第四工作状态，所述第三开关管关断，所述第四开关管导通。

2.根据权利要求1所述的高增益单相逆变器，其特征在于，所述第一支路中点与所述第二支路中点相连接，或者/且，所述第三支路中点与所述第四支路中点相连接。

3.根据权利要求1所述的高增益单相逆变器，其特征在于，所述第一开关管为IGBT及反并联于IGBT的二极管的组合、三极管及反并联于三极管的二极管的组合、MOSFET及反并联于MOSFET的二极管的组合、或MOSFET当中的任意一种；所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管以及所述第五开关管为IGBT、三极管、或MOSFET当中的任意一种。

4.一种高增益单相逆变器的控制方法，应用于权利要求1至3任一项所述的高增益单相逆变器，其特征在于，当想要达到的增益1时，控制所述高增益单相逆变器工作在第一工作模式，所述高增益单相逆变器工作在降压模式，所述第一工作模式时，所述第三开关管和所述第五开关管保持关断，所述第四开关管保持开通，此时由所述第一开关管和所述第二开关管配合工作进行降压；

所述第一工作模式包括第一工作状态和第二工作状态：

所述第一工作状态时，所述第一开关管导通，所述第二开关管关断；

所述第二工作状态时，所述第一开关管关断，所述第二开关管导通；

当想要达到的增益1时，切换所述高增益单相逆变器到第二工作模式，由升压电路来继续工作，以实现高增益；所述第二工作模式时，所述第二开关管和所述第五开关管保持开通，所述第一开关管保持关断，此时由所述第三开关管和所述第四开关管配合工作进行升压；

所述第二工作模式包括第三工作状态和第四工作状态：

所述第三工作状态时，所述第三开关管导通，所述第四开关管关断；

所述第四工作状态时，所述第三开关管关断，所述第四开关管导通。

5.根据权利要求4所述的一种高增益单相逆变器的控制方法，其特征在于，所述第一工作模式的增益的计算公式为VCo/Vin=(1-2D)/(1-D)；

其中，VCo为输出电压，Vin为输入电压，D为所述第一开关管的占空比，1-D为所述第二开关管的占空比。