專利名稱：一種逆變器及其輔助電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電壓變換領(lǐng)域，尤其涉及一種逆變器及其輔助電源。
背景技術(shù)：
逆變器的輔助電源常用主電路拓撲是單端反激變換和雙管正激變換，但這兩種拓撲都各有缺點采用單端反激變換拓撲的電源體積小，自供電損耗小，輸出電流紋波較大， 適用于小功率輸出場合；采用雙管正激變換拓撲的電源體積較大，自供電損耗也隨著輸入電壓升高而增大，輸出電流紋波較小，適用于大功率輸出場合。下面著重說明下雙管正激變換拓撲，結(jié)合圖1所示的傳統(tǒng)的雙管正激變換拓撲的電路圖，開關(guān)電源控制芯片Ul可選用UU84X系列芯片，是整個開關(guān)電源電路的核心控制器件，開關(guān)電源控制芯片Ul需要穩(wěn)定的直流電壓持續(xù)供電才能工作，而逆變器的輔助電源電路本身的功能是給下一級電路供電，所以輔助電源需要設(shè)計自供電回路。如圖1所示，該雙管正激拓撲工作過程是直流電壓Vdc通過電阻Rl給電容C1、C2充電，當(dāng)電容C1、C2電壓達到開關(guān)電源控制芯片Ul的啟動電壓后，開關(guān)電源控制芯片Ul開始發(fā)波使開關(guān)管Gl、G2 開始工作，這時變壓器副邊繞組開始上電工作，該變壓器的自供電副邊繞組提供穩(wěn)定的直流電壓Vcc使開關(guān)電源控制芯片Ul穩(wěn)定工作，從而使整個電路能穩(wěn)定輸出電壓Vout供給下一級電路。電路中電阻R1、電容Cl使啟動電路為開關(guān)電源控制芯片Ul提供一個初始的啟動電壓，二極管Dl是整流二極管，電感Li、電容C2是濾波電路，電阻R2和穩(wěn)壓二極管D2 用于卸放多余的能量，從而使電容C2的電壓穩(wěn)定在穩(wěn)壓二極管D2的電壓，保護開關(guān)電源控制芯片Ul不至于過壓損壞。在圖1中，在直流電壓Vdc較低時，電阻R2、穩(wěn)壓二極管D2、電阻Rl的損耗較小。但是，直流電壓Vdc增大時，它們的損耗也隨之增大。逆變器輔助電源的直流電壓Vdc是一個寬范圍輸入，在輸入電壓Vdc較大時會降低整個系統(tǒng)的輸出效率。隨著逆變器功率等級的不斷提高，對輔助電源功率需求也不斷增大，單端反激變換拓撲已經(jīng)不能滿足大功率輔助電源的設(shè)計需求，而逆變器的輔助電源寬范圍輸入電壓也使雙管正激變換拓撲的自供電損耗非常大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述逆變器的輔助電源不能滿足大功率的要求，或在寬范圍輸入電壓時自供電損耗大的缺陷，提供一種逆變器的輔助電源， 既能滿足大功率的要求，又能在寬范圍輸入電壓時降低自供電損耗。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種逆變器的輔助電源，所述輔助電源包括輸入接口模塊和輸出模塊，其中，所述輸出模塊包括至少一個正激變換單元， 且每個正激變換單元包括開關(guān)電源控制芯片；所述輸入接口模塊從電網(wǎng)電壓取電，并對電網(wǎng)電壓進行處理，分別為所述正激變換單元的直流母線提供第一直流電壓，及為所述開關(guān)電源控制芯片提供第二直流電壓。在本發(fā)明所述的輔助電源中，所述輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元和單端反激變換單元，所述第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，并輸出至所述直流母線，所述單端反激變換單元將第一直流電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，并為所述開關(guān)電源控制芯片供電。在本發(fā)明所述的輔助電源中，所述輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元和BUCK變換單元，所述第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，并輸出至所述直流母線，所述BUCK變換單元將第一直流電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，并為所述開關(guān)電源控制芯片供電。在本發(fā)明所述的輔助電源中，所述輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元和BUCK/BOOST變換單元，所述第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，并輸出至所述直流母線，所述BUCK/BOOST變換單元將第一直流電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，并為所述開關(guān)電源控制芯片供電。在本發(fā)明所述的輔助電源中，所述輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元和推挽變換單元，所述第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，并輸出至所述直流母線，所述推挽變換單元將第一直流電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，并為所述開關(guān)電源控制芯片供電。在本發(fā)明所述的輔助電源中，所述輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元和線性穩(wěn)壓單元，所述第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，并輸出至所述直流母線，所述線性穩(wěn)壓單元將第一直流電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，并為所述開關(guān)電源控制芯片供電。在本發(fā)明所述的輔助電源中，所述輸入接口模塊包括第一整流單元和第二整流單元，所述第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，并輸出至所述直流母線，所述第二整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，并為所述開關(guān)電源控制芯片供電。在本發(fā)明所述的輔助電源中，所述第一整流單元為全橋整流單元或半橋整流單兀。本發(fā)明還構(gòu)造一種逆變器，包括以上所述的輔助電源。在本發(fā)明所述的逆變器中，所述逆變器為光伏逆變器或電池儲能逆變器。實施本發(fā)明的技術(shù)方案，將電網(wǎng)電壓處理成兩路不同的直流電壓，一路為輸出模塊中的多個正激變換單元的直流母線提供第一直流電壓，另一路為輸出模塊中的多個正激變換單元的開關(guān)電源控制芯片提供第二直流電壓，這樣，開關(guān)電源控制芯片就能在穩(wěn)定的第二直流電壓的持續(xù)供電下正常工作，從而使整個電路能穩(wěn)定輸出電壓供給下一級電路， 實現(xiàn)該輔助電源的功能。在該技術(shù)方案中，由于不需要為開關(guān)電源控制芯片設(shè)計自供電回路，所以即使在逆變器的輔助電源寬范圍輸入電壓的情況下，提供至直流母線的第一直流電壓過大時，也不會產(chǎn)生損耗，提高了整個系統(tǒng)的輸出效率。另外，由于輸出模塊采用了正激變換單元，也使得該輔助電源滿足了逆變器功率等級不斷提高的要求。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中逆變器的輔助電源的正激變換單元的電路圖； 圖2是本發(fā)明逆變器的輔助電源實施例一的邏輯結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖2中正激變換單元的電路圖； 圖4是圖2中輸入接口模塊實施例一的電路圖； 圖5是圖2中輸入接口模塊實施例二的邏輯圖； 圖6是圖2中輸入接口模塊實施例三的邏輯圖； 圖7是圖2中輸入接口模塊實施例四的邏輯圖； 圖8是圖2中輸入接口模塊實施例五的邏輯圖； 圖9是圖2中輸入接口模塊實施例六的邏輯圖。
具體實施例方式如圖2所示，在本發(fā)明逆變器的輔助電源實施例一的邏輯結(jié)構(gòu)圖中，該輔助電源包括相連的輸入接口模塊100和輸出模塊200，其中，輸出模塊200包括至少一個正激變換單元210、220、…、230，且每個正激變換單元包括開關(guān)電源控制芯片，結(jié)合圖3所示的正激變換單元，該正激變換單元包括開關(guān)電源控制控制芯片U1。輸入接口模塊100從電網(wǎng)電壓取電，并對電網(wǎng)電壓進行處理，并且分別為正激變換單元的直流母線提供第一直流電壓 Vdc，及為開關(guān)電源控制芯片Ul提供第二直流電壓Vcc。實施該實施例的技術(shù)方案，將電網(wǎng)電壓處理成兩路不同的直流電壓，一路為輸出模塊中的多個正激變換單元的直流母線提供第一直流電壓Vdc，另一路為輸出模塊中的多個正激變換單元的開關(guān)電源控制芯片Ul提供第二直流電壓Vcc，這樣，開關(guān)電源控制芯片 Ul就能在穩(wěn)定的第二直流電壓的持續(xù)供電下正常工作，其通過控制向開關(guān)管Gl、G2發(fā)波， 使變壓器的副邊繞組上電工作，從而使整個電路能穩(wěn)定輸出電壓Vout供給下一級電路，實現(xiàn)該輔助電源的功能。在該實施例中，由于不需要為開關(guān)電源控制芯片Ul設(shè)計自供電回路，所以即使在提供至直流母線的第一直流電壓過大時，也不會產(chǎn)生損耗，提高了整個系統(tǒng)的輸出效率。另外，由于輸出模塊采用了正激變換單元，也使得該輔助電源滿足了逆變器功率等級不斷提高的要求。圖4是上述實施例一中輸入接口模塊實施例一的電路圖，該輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元111和單端反激變換單元121。其中，第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓Vdc，并輸出至直流母線。單端反激變換單元121將第一直流電壓Vdc轉(zhuǎn)換成第二直流電壓Vcc，并為輸出模塊中的多個正激變換單元的開關(guān)電源控制芯片供電。圖5是上述實施例一中輸入接口模塊實施例二的邏輯圖，該輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元111和BUCK變換單元122。第一整流單元111將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓Vdc，并輸出至直流母線。BUCK變換單元122將第一直流電壓Vdc轉(zhuǎn)換成第二直流電壓Vcc，并為輸出模塊中的多個正激變換單元的開關(guān)電源控制芯片供電。圖6是上述實施例一中輸入接口模塊實施例三的邏輯圖，該輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元111和BUCK/BOOST變換單元123。第一整流單元111將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓Vdc，并輸出至直流母線。BUCK/BOOST變換單元123將第一直流電壓Vdc 轉(zhuǎn)換成第二直流電壓Vcc，并為輸出模塊中的多個正激變換單元的開關(guān)電源控制芯片供電。圖7是上述實施例一中輸入接口模塊實施例四的邏輯圖，該輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元111和推挽變換單元124。第一整流單元111將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓Vdc，并輸出至直流母線。推挽變換單元IM將第一直流電壓Vdc轉(zhuǎn)換成第二直流電壓Vcc，并為輸出模塊中的多個正激變換單元的開關(guān)電源控制芯片供電。圖8是上述實施例一中輸入接口模塊實施例五的邏輯圖，該輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元111和線性穩(wěn)壓單元125。第一整流單元111將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓Vdc，并輸出至所述直流母線。線性穩(wěn)壓單元125將第一直流電壓Vdc轉(zhuǎn)換成第二直流電壓Vcc，并為輸出模塊中的多個正激變換單元的開關(guān)電源控制芯片供電。圖9是上述實施例一中輸入接口模塊實施例六的邏輯圖，該輸入接口模塊包括第一整流單元111和第二整流單元126。第一整流單元111將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓 Vdc，并輸出至所述直流母線。第二整流單元1 將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓Vcc，并為輸出模塊中的多個正激變換單元的開關(guān)電源控制芯片供電。優(yōu)選地，該實施例中的第二整流單元1 可為全橋整流單元或半橋整流單元。優(yōu)選地，上述任一實施例中的第一整流單元111可為全橋整流單元或半橋整流單兀。本發(fā)明還構(gòu)造一種逆變器，包括以上任一實施例所述的輔助電源，該逆變器可以是光伏逆變器或電池儲能逆變器。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種逆變器的輔助電源，其特征在于，所述輔助電源包括輸入接口模塊和輸出模塊， 其中，所述輸出模塊包括至少一個正激變換單元，且每個正激變換單元包括開關(guān)電源控制芯片；所述輸入接口模塊從電網(wǎng)電壓取電，并對電網(wǎng)電壓進行處理，分別為所述正激變換單元的直流母線提供第一直流電壓，及為所述開關(guān)電源控制芯片提供第二直流電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助電源，其特征在于，所述輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元和單端反激變換單元，所述第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓， 并輸出至所述直流母線，所述單端反激變換單元將第一直流電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，并為所述開關(guān)電源控制芯片供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助電源，其特征在于，所述輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元和BUCK變換單元，所述第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，并輸出至所述直流母線，所述BUCK變換單元將第一直流電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，并為所述開關(guān)電源控制芯片供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助電源，其特征在于，所述輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元和BUCK/BOOST變換單元，所述第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，并輸出至所述直流母線，所述BUCK/BOOST變換單元將第一直流電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，并為所述開關(guān)電源控制芯片供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助電源，其特征在于，所述輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元和推挽變換單元，所述第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，并輸出至所述直流母線，所述推挽變換單元將第一直流電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，并為所述開關(guān)電源控制芯片供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助電源，其特征在于，所述輸入接口模塊包括依次相連的第一整流單元和線性穩(wěn)壓單元，所述第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，并輸出至所述直流母線，所述線性穩(wěn)壓單元將第一直流電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，并為所述開關(guān)電源控制芯片供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助電源，其特征在于，所述輸入接口模塊包括第一整流單元和第二整流單元，所述第一整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，并輸出至所述直流母線，所述第二整流單元將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，并為所述開關(guān)電源控制芯片 {共 ο
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的輔助電源，其特征在于，所述第一整流單元為全橋整流單元或半橋整流單元。
9.一種逆變器，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8任一項所述的輔助電源。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的逆變器，其特征在于，所述逆變器為光伏逆變器或電池儲能逆變器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種逆變器及其輔助電源，所述輔助電源包括輸入接口模塊和輸出模塊，其中，所述輸出模塊包括至少一個正激變換單元，且每個正激變換單元包括開關(guān)電源控制芯片；所述輸入接口模塊從電網(wǎng)電壓取電，并對電網(wǎng)電壓進行處理，分別為正激變換單元的直流母線提供第一直流電壓，及為開關(guān)電源控制芯片提供第二直流電壓。實施本發(fā)明的技術(shù)方案，由于不需要為開關(guān)電源控制芯片設(shè)計自供電回路，所以即使在逆變器的輔助電源寬范圍輸入電壓的情況下，提供至直流母線的第一直流電壓過大時，也不會產(chǎn)生損耗，提高了整個系統(tǒng)的輸出效率。另外，由于輸出模塊采用了正激變換單元，也使得該輔助電源滿足了逆變器功率等級不斷提高的要求。
文檔編號H02M7/06GK102368666SQ20111033936
公開日2012年3月7日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者廖榮輝, 陳高 申請人:深圳市禾望電氣有限公司