[发明专利]一种交流侧分裂对称解耦单相逆变器

说明书

本发明涉及一种交流侧分裂对称解耦单相逆变器。该交流侧分裂对称解耦单相逆变器包括H桥逆变器，上半桥结构包括并联的上半桥第一单元和上半桥第二单元，上半桥第一单元包括并联的绝缘栅双极型晶体管G1、二极管D1和电容C3，上半桥第二单元包括并联的绝缘栅双极型晶体管G3、二极管D3和电容C4；下半桥结构包括并联的下半桥第一单元和下半桥第二单元，下半桥第一单元包括并联的绝缘栅双极型晶体管G2、二极管D2和电容C1，下半桥第二单元包括并联的绝缘栅双极型晶体管G4、二极管D4和电容C2，上半桥第一单元和下半桥第一单元之间设有电感L1，上半桥第二单元和下半桥第二单元之间设有电感L2。本发明能够降低成本和损耗增加，达到完全解耦的效果。

技术领域

本发明涉及单相逆变器结构设计领域，特别是涉及一种交流侧分裂对称解耦单相逆变器。

背景技术

单相逆变器在住宅和工业电源中有着及其广泛的应用，然而直流侧与交流侧进行功率转换的过程会在直流侧引入二倍频脉动，影响直流侧电源效率。对此，许多功率解耦技术被提出，一种简单的缓冲二倍频功率的方法是在直流侧并联大电解电容，然而大电解电容寿命较短，会影响单相逆变器的使用年限。为了缓冲系统中二倍频功率，许多学者提出有源解耦的方法。有提出在直流侧并联功率解耦电路，在文献《AnActive Low-FrequencyRipple ControlMethod BasedontheVirtual CapacitorConcept forBIPV Systems》提出虚拟电容概念，在控制策略中引入电流积分代替单元反馈，迅速补偿系统中的二次纹波。也有提出在交流侧进行解耦，在文献《一种基于Buck/Boost电路的新型微逆变器功率解耦电路》提出交流侧并联功率解耦电路，并构造解耦拓扑四种模式的运行状态从而补偿二倍频功率。还有方案利用算法和中间母线电容，在两级式逆变器直流环节解耦。

上述方案均能达到抑制二次纹波的效果，但需要附加的开关器件构造功率解耦电路，整个系统成本和损耗增加，且达不到完全解耦的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种交流侧分裂对称解耦单相逆变器，能够降低成本和损耗增加，达到完全解耦的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种交流侧分裂对称解耦单相逆变器，所述交流侧分裂对称解耦单相逆变器包括H桥逆变器，所述H桥逆变器包括对称的上半桥结构和下半桥结构，所述上半桥结构包括并联的上半桥第一单元和上半桥第二单元，所述上半桥第一单元包括并联的绝缘栅双极型晶体管G1、二极管D1和电容C3，所述上半桥第二单元包括并联的绝缘栅双极型晶体管G3、二极管D3和电容C4；所述下半桥结构包括并联的下半桥第一单元和下半桥第二单元，所述下半桥第一单元包括并联的绝缘栅双极型晶体管G2、二极管D2和电容C1，所述下半桥第二单元包括并联的绝缘栅双极型晶体管G4、二极管D4和电容C2，所述上半桥第一单元和所述下半桥第一单元之间设有电感L1，所述上半桥第二单元和所述下半桥第二单元之间设有电感L2。

可选地，所述绝缘栅双极型晶体管G1的集电极和发射集之间并联所述二极管D1，所述绝缘栅双极型晶体管G2的集电极和发射集之间并联所述二极管D2，所述绝缘栅双极型晶体管G3的集电极和发射集之间并联所述二极管D3，所述绝缘栅双极型晶体管G4的集电极和发射集之间并联所述二极管D4。

可选地，所述绝缘栅双极型晶体管G1的集电极、所述二极管D1的负极和所述电容C3的正极接电源的正极端，所述绝缘栅双极型晶体管G3的集电极、所述二极管D3的负极和所述电容C4的正极接电源的正极端；所述绝缘栅双极型晶体管G2的发射极、所述二极管D2的正极和所述电容C1的负极接电源的负极端，所述绝缘栅双极型晶体管G4的发射极、所述二极管D4的正极和所述电容C2的负极接电源的负极端。

可选地，所述电感L1和所述电感L2为交流侧滤波电感。