一种组合式DC/AC变换器

摘要

一种基于BUCK电路和BUCK-BOOST电路的新型组合式DC/AC变换器主要由直流电源输入1、直流电源输入2、系统给定输入3、正负半周鉴别电路4、反馈信号5、控制器6、PWM信号发生器7、PWM信号分配单元8、输出信号检测单元9、负载10和主电路11等组成。本发明基于BUCK电路和BUCK-BOOST电路，可实现降压输出功能，可有效利用成熟的软开关技术，降低器件开关损耗。本发明采用两组直流电源同时供电，分别产生输出正弦信号的正半周电压输出和负周电压输出，属于电压型DC/AC变换器。

主权项

一种组合式DC/AC变换器，其特征在于主体结构由两组独立直流电源、给定信号、正负半周鉴别电路、反馈信号、控制器、PWM产生器、PWM信号分配单元、输出信号检测单元、负载和主电路电信息连通组成；其中两组独立直流电源做为逆变器的主电路供电电源，给主电路供电；给定信号是输出信号的给定信号，给定信号与反馈信号做差后送入控制器，生成PWM信号脉宽控制信号，再经过PWM产生器产生PWM信号，经过PWM信号分配单元驱动主电路器件的开通与关断；给定信号还与正负半周鉴别电路配合使用，决定正负电压输出单元的输出状态；输出信号检测单元用于产生反馈信号，主电路中的正组和反组分别由BUCK电路和BUCK‑BOOST电路电信息连通组成，正组负责正半周电压输出，反组负责负半周电压输出；变换器在正组Buck电路中使用时，开关器件S₁与直流输入电压E₁串联，通过开关器S₁实现开通和关断，在续流二极管D₁阳极侧产生方波电压，采用恒频控制方式，占空比连续可调；其具体工作过程如下：开关器件S₁导通时，直流输入电压E₁通过电感L₁向负载和输出电容C₁供电，在电感电压u_L1＝E₁‑U_o作用下，电感电流i_L1线性增长，使电感储能，其中U_O为输出电压u_o平均值；开关器件S₁关断时，电感L₁储能通过续流二极管D₁释放，i_L1线性减少，此时u_L1＝‑U_o；一个稳定运行周期中，电感电流的净变化量为零；正组Buck电路输出电压与占空比α成正比，正弦电压输出按照正弦规律控制占空比变化而实现；反组Buck‑boost电路输出电压与变比系数ρ成正比，按照正弦规律控制变比系数Buck电路和Buck‑boost电路分别产生正半周输出和负半周输出，正组Buck电路和反组Buck‑boost电路组合使用；变换器实现DC/AC转换器功能时，S₁和S₂搭配使用，S₃和S₄搭配使用；输出电压的正向部分时，开关器件S₂常通，开关器件S₁起到调节输出电压的功能；输出电压的负向部分时，开关器件S₄常通，开关器件S₃起到调节输出电压的功能。