本發(fā)明涉及太陽能空調(diào)領域，特別涉及一種具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術：

太陽能空調(diào)系統(tǒng)由太陽能電池、控制器、蓄電池和變頻空調(diào)器等部分組成?，F(xiàn)有的太陽能空調(diào)系統(tǒng)存在如下缺陷：控制器防雷保護措施不力，影響系統(tǒng)安全性能；蓄電池的多個單體蓄電池之間的容量和自放電不可避免的存在不一致的情形，影響蓄電池壽命。

另外，當出現(xiàn)連續(xù)的幾個陰雨天時，蓄電池的電力不足以維持被供電設備工作的需要，這將會影響被供電設備的正常工作，要解決該問題，可以加大蓄電池和太陽能電池板的容量，但成本會大幅度上升。

同時，傳統(tǒng)的太陽能控制電路采用蓄電池單電源供電、低電壓斷開的方式。這種方式會出現(xiàn)一個死循環(huán)：如果蓄電池的供電電壓低于斷開功能的設定電壓，太陽能控制電路就會斷開，并且太陽能控制電路自己無法自動恢復，原因在于太陽能控制電路只有在蓄電池電壓足夠高可以工作時，太陽能才能將輸出的光能通過太陽能控制電路給蓄電池充電，太陽能控制器斷開后即使太陽能輸出有電，但蓄電池電壓不夠，太陽能控制器低電壓斷開，所以這部分電能無法充到蓄電池里面，由于太陽能電能無法充到蓄電池，這樣蓄電池電壓就不會上升，太陽能控制器就不會重新啟動。

在通常的H橋逆變電路的設計應用中，四個橋臂采用相同的功率開關管(采用IGBT管或MOS管)，不論是采用IGBT管組成的H橋逆變電路，或是采用MOS管組成的H橋逆變電路，在實際應用中都存在一些問題。存在的問題如下：1、采用IGBT管時，由于IGBT管導通壓降的非線性特性使得IGBT管的導通壓降并不會隨著導通電流的增加而顯著增加，在滿負荷工作時，逆變轉換效率較高；反之，由于IGBT管導通壓降的非線性特性使得IGBT管的導通壓降并不會隨著導通電流的減小而顯著減小，在輕負荷時，逆變轉換效率相對較低。另一方面是由于IGBT管的開關頻率低，因此由IGBT管組成的H橋逆變電路的頻率特性不理想。2、采用MOS管時，頻率特性提高了，但由于MOS管的導通壓降是線性的，使得MOS管的導通壓降會隨著導通電流的增加而顯著增加，在滿負荷工作時，逆變轉換效率較低；反之，MOS管的導通壓降也會隨著導通電流的減小而顯著減小，在輕負荷時，逆變轉換效率相對較高。3、逆變效率會隨前級直流源功率變化而變化。采用IGBT管組成的H橋逆變電路，逆變效率會隨前級直流源功率的增大而增大；采用MOS管組成的H橋逆變電路，逆變效率會隨前級直流源功率的增大而減小。在光伏發(fā)電逆變器或風能發(fā)電逆變器中，此電路的缺點顯現(xiàn)的更突出。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種可以有效防雷、提高系統(tǒng)安全性能、蓄電池進行充電的同時又可以保證蓄電池的活性、能延長蓄電池的壽命、能提高對蓄電池的充電效率、延長蓄電池的用電時間、具有較好的自啟動能力、避免出現(xiàn)死循環(huán)狀態(tài)、不論負載是在輕載工作下還是在滿載工作下都有較高的效率的具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能電池、太陽能控制器、蓄電池和變頻空調(diào)器，所述太陽能控制器包括充電電路、控制電路、防雷電路和放電電路，所述變頻空調(diào)器包括逆變電路和壓縮機，所述太陽能電池與所述充電電路連接，所述充電電路通過所述控制電路與所述放電電路連接，所述充電電路和放電電路還均與所述蓄電池連接，所述控制電路通過所述防雷電路與所述蓄電池連接，所述放電電路還通過所述逆變電路與所述壓縮機連接；

所述充電電路包括第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第十一電容、第十二電容、第十一穩(wěn)壓管、第十一三極管、第十二三極管、第十三MOS管和第十四MOS管，所述第十一三極管的基極與所述第十一電阻的一端連接，所述第十一電阻的另一端與所述控制電路連接，所述第十一三極管的發(fā)射極連接直流電源，所述第十一三極管的集電極通過所述第十二電阻分別與所述第十一電容的一端和第十三電阻的一端連接，所述第十二三極管的基極分別與所述第十一電容的另一端和第十四電阻的一端連接，所述第十二三極管的集電極分別與所述第十二電容的一端和第十五電阻的一端連接，所述第十五電阻的另一端與所述直流電源連接，所述第十二電容的另一端通過所述第十七電阻分別與所述第十三MOS管的柵極、第十一穩(wěn)壓管的陰極和第十四MOS管的柵極連接，所述第十二三極管的發(fā)射極通過所述第十六電阻分別與所述第十三MOS管的源極、第十一穩(wěn)壓管的陽極和第十四MOS管的源極連接，所述第十一穩(wěn)壓管的陽極還與所述第十四電阻的另一端連接，所述第十三電阻的另一端分別與所述第十三MOS管的漏極和所述太陽能電池的負極連接，所述第十四MOS管的漏極與所述蓄電池的負極連接，所述太陽能電池的正極與所述蓄電池的正極連接；

所述控制電路包括太陽能控制端口、第三十一二極管、第三十二二極管、第三十三二極管、第三十四穩(wěn)壓管、第三十五二極管、第三十六二極管、第三十七穩(wěn)壓管、第三十一電阻、第三十二電阻、第三十三電阻、第三十一電容、第三十三電容、第三十一MOS管、集成穩(wěn)壓芯片和第三十一電感，所述太陽能端口的第一引腳和第二引腳均與所述太陽能電池的正極連接，所述太陽能端口的第三引腳和第四引腳均與所述太陽能電池的負極連接，所述太陽能端口的第二引腳還分別與所述第三十一二極管的陽極和第三十二二極管的陽極連接，所述第三十二二極管的陰極和第三十三二極管的陽極均與所述蓄電池的正極連接，所述第三十一二極管的陰極分別與所述第三十三二極管的陰極、第三十四穩(wěn)壓管的陰極、第三十三電阻的一端、第三十一電容的正極和集成穩(wěn)壓芯片的第一引腳連接，所述第三十四穩(wěn)壓管的陽極分別與所述第三十一電阻的一端和第三十二電阻的一端連接，所述第三十一MOS管的柵極與所述第三十二電阻的另一端連接，所述第三十一MOS管的源極分別與所述第三十一電阻的另一端、第三十五二極管的陽極和第三十六二極管的陽極連接，所述第三十五二極管的陰極與所述太陽能端口的第四引腳連接，所述第三十六二極管的陰極接地，所述第三十一MOS管的漏極分別與所述第三十三電阻的另一端和集成穩(wěn)壓芯片的第五引腳連接，所述第三十一電容的負極接地，所述集成穩(wěn)壓芯片的第三引腳接地，所述集成穩(wěn)壓芯片的第二引腳分別與所述第三十一電感的一端和第三十七穩(wěn)壓管的陰極連接，所述第三十七穩(wěn)壓管的陽極接地，所述第三十一電感的另一端通過所述第三十三電容接地，所述集成穩(wěn)壓芯片的第四引腳連接所述直流電源；

所述逆變電路包括第五十一IGBT管、第五十二IGBT管、第五十三MOS管、第五十四MOS管、第五十一二極管、第五十二二極管、第五十三二極管、第五十四二極管、第五十一電阻、第五十二電阻、第一交流電、第二交流電和交流源，所述第五十一IGBT管的集電極通過所述第五十一電阻與所述直流電源連接，所述第五十一二極管的陽極與所述第五十一IGBT管的發(fā)射極連接，所述第五十一二極管的陰極與所述直流電源連接，所述第五十二IGBT管的集電極通過所述第五十二電阻與所述直流電源連接，所述第五十二二極管的陽極與所述第五十二IGBT管的發(fā)射極連接，所述第五十二二極管的陰極與所述直流電源連接，所述第五十一IGBT管的發(fā)射極還分別與所述第一交流電的一端和第五十三MOS管的漏極連接，所述第五十三MOS管的源極接地，所述第五十三二極管的陽極接地，所述第五十三二極管的陰極與所述第五十三MOS管的漏極連接，所述第五十二IGBT管的發(fā)射極分別與所述第二交流電的一端和第五十四MOS管的漏極連接，所述第一交流電的另一端通過所述交流源與所述第二交流電的另一端連接，所述第五十四MOS管的源極接地，所述第五十四二極管的陽極接地，所述第五十四二極管的陰極與所述第五十四MOS管的漏極連接。

在本發(fā)明所述的具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述逆變電路還包括第五十三電阻和第五十四電阻，所述第五十三電阻的一端與所述第五十一IGBT管的發(fā)射極連接，所述第五十三電阻的另一端與所述第五十三MOS管的漏極連接，所述第五十四電阻的一端與所述第五十二IGBT管的發(fā)射極連接，所述第五十四電阻的另一端與所述第五十四MOS管的漏極連接。

在本發(fā)明所述的具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述逆變電路還包括第五十五電阻和第五十六電阻，所述第五十五電阻的一端與所述第五十三MOS管的源極連接，所述第五十五電阻的另一端接地，所述第五十六電阻的一端與所述第五十四MOS管的源極連接，所述第五十六電阻的另一端接地。

在本發(fā)明所述的具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述第五十一IGBT管和第五十二IGBT管均為N型IGBT管。

在本發(fā)明所述的具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述第五十三MOS管和第五十四MOS管均為P溝道MOS管。

實施本發(fā)明的具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，具有以下有益效果：由于設有防雷電路，這樣就可以有效防雷，提高系統(tǒng)安全性能；另外，蓄電池進行充電的同時又可以保證蓄電池的活性，避免了蓄電池發(fā)生沉積，從而較大程度的延長了蓄電池的壽命，充電電路的電壓損失較傳統(tǒng)使用二極管的充電電路降低近一半，提高了太陽能電池對蓄電池的充電效率，充電效率較非PWM高3％-6％，延長了蓄電池的用電時間，控制電路具有良好的自啟動能力，避免了現(xiàn)有技術中常出現(xiàn)的死循環(huán)狀態(tài)，逆變電路相對于現(xiàn)有的H橋逆變電路，不論負載是在輕載工作還是在滿載的工作情況下，都有較高的效率，具有明顯的節(jié)能效果；所以其可以有效防雷、提高系統(tǒng)安全性能、蓄電池進行充電的同時又可以保證蓄電池的活性、能延長蓄電池的壽命、能提高對蓄電池的充電效率、延長蓄電池的用電時間、具有較好的自啟動能力、避免出現(xiàn)死循環(huán)狀態(tài)、不論負載是在輕載工作下還是在滿載工作下都有較高的效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)一個實施例中的結構示意圖；

圖2為所述實施例中充電電路的電路原理圖；

圖3為所述實施例中控制電路的電路原理圖；

圖4為所述實施例中逆變電路的電路原理圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)實施例中，該具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的結構示意圖如圖1所示。圖1中，該具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)包括太陽能電池PV、太陽能控制器1、蓄電池BAT和變頻空調(diào)器2，其中，太陽能控制器1包括充電電路11、控制電路12、防雷電路14和放電電路13，變頻空調(diào)器2包括逆變電路21和壓縮機22，太陽能電池PV與充電電路11連接，充電電路11通過控制電路12與放電電路13連接，充電電路11和放電電路13還均與蓄電池BAT連接，控制電路12通過防雷電路14與蓄電池BAT連接，放電電路13還通過逆變電路21與壓縮機22連接。太陽能電池PV是將太陽的輻射轉換為電能，或送往蓄電池BAT中存儲起來，或推動變頻空調(diào)器2工作。太陽能控制器1的作用是控制整個具有充電、控制和H橋逆變的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池BAT起到過充電保護和過放電保護的作用。蓄電池BAT的作用是在有光照時將太陽能電池PV所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。變頻空調(diào)器2作為交流源，可以方便地調(diào)速。

太陽能控制器1通過其防雷電路14可以有效防雷，增強系統(tǒng)的防雷能力，提高系統(tǒng)的安全性能，蓄電池BAT在不損失太陽能轉換能量的前提下，提高了蓄電池組3的充電效率及太陽能電源的實際使用效率，蓄電池BAT進行充電的同時又可以保證蓄電池BAT的活性，避免了蓄電池BAT發(fā)生沉積，從而較大程度的延長了蓄電池BAT的壽命。

圖2為本實施例中充電電路的電路原理圖，圖2中，充電電路11包括第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十一電容C11、第十二電容C12、第十一穩(wěn)壓管D11、第十一三極管Q11、第十二三極管Q12、第十三MOS管Q13和第十四MOS管Q14，其中，第十一電容C11和第十二電容C12均為耦合電容，第十一電容C11用于防止第十一三極管Q11和第十二三極管Q12之間的干擾，第十二電容C12用于防止第十二三極管Q12和第十四MOS管Q14之間的干擾，第十六電阻R16為限流電阻，用于進行過流保護。本實施例中，第十一三極管Q11為PNP型三極管，第十二三極管Q12為NPN型三極管，第十三MOS管Q13和第十四MOS管Q14均為N溝道MOS管。當然，在本實施例的一些情況下，第十一三極管Q11也可以為NPN型三極管，第十二三極管Q12也可以為PNP型三極管，第十三MOS管Q13和第十四MOS管Q14也可以均為P溝道MOS管，但這時充電電路的結構要發(fā)生相應的變化。

本實施例中，第十一三極管Q11的基極與第十一電阻的R11一端連接，第十一電阻R11的另一端與控制電路12連接，第十一三極管Q11的發(fā)射極連接直流電源VDD(高電平端)，第十一三極管Q11的集電極通過第十二電阻R12分別與第十一電容C11的一端和第十三電阻R13的一端連接，第十二三極管Q12的基極分別與第十一電容C11的另一端和第十四電阻R14的一端連接，第十二三極管Q12的集電極分別與第十二電容C12的一端和第十五電阻R15的一端連接，第十五電阻R15的另一端與直流電源VDD連接，第十二電容C12的另一端通過第十七電阻R17分別與第十三MOS管Q13的柵極、第十一穩(wěn)壓管D11的陰極和第十四MOS管Q14的柵極連接，第十二三極管Q12的發(fā)射極通過第十六電阻R16分別與第十三MOS管Q13的源極、第十一穩(wěn)壓管D11的陽極和第十四MOS管Q14的源極連接，第十一穩(wěn)壓管D11的陽極還與第十四電阻R14的另一端連接，第十三電阻R13的另一端分別與第十三MOS管Q13的漏極和太陽能電池的負極PV-連接，第十四MOS管Q14的漏極與蓄電池的負極BAT-連接，太陽能電池的正極PV+與蓄電池的正極BAT+連接。

本實施例中，由控制電路12的PWM控制信號來實現(xiàn)對蓄電池BAT充電的管理。當PWM控制信號為低電平時，第十一三極管Q11和第十二三極管Q12截止，第十三MOS管Q13和第十四MOS管Q14在直流電源VDD的作用下，處于導通狀態(tài)，此時蓄電池的負極BAT-與太陽能電池的負極PV-接通，完成對蓄電池BAT的充電。當PWM控制信號為高電平時，第十一三極管Q11和第十二三極管Q12導通，第十三MOS管Q13和第十四MOS管Q14截止，蓄電池的負極BAT-與太陽能電池的負極PV-斷開，蓄電池BAT未充電。該充電電路11與傳統(tǒng)的使用快恢復二極管的電路相比，具有更高的充電效率。其提高了太陽能電池PV對蓄電池BAT的充電效率，增加了用電時間。

圖3為本實施例中控制電路的電路原理圖。圖3中，控制電路12包括太陽能控制端口XS1、第三十一二極管D31、第三十二二極管D32、第三十三二極管D33、第三十四穩(wěn)壓管D34、第三十五二極管D35、第三十六二極管D36、第三十七穩(wěn)壓管D37、第三十一電阻R31、第三十二電阻R32、第三十三電阻R33、第三十一電容C31、第三十三電容C33、第三十一MOS管Q31、集成穩(wěn)壓芯片U31和第三十一電感L31，其中，第三十一二極管D31和第三十三二極管D33未防反二極管，第三十二二極管D32為可控硅整流管，第三十二電阻R32為限流電阻，用于進行過流保護。本實施例中，第三十一MOS管Q31為N溝道MOS管，當然，在本實施例的一些情況下，第三十一MOS管Q31也可以為P溝道MOS管，但這時控制電路的結構要相應發(fā)生變化。

本實施例中，太陽能端口XS1的第一引腳和第二引腳均與太陽能電池的正極PV+連接，太陽能端口XS1的第三引腳和第四引腳均與太陽能電池PV-的負極連接，太陽能端口XS1的第二引腳還分別與第三十一二極管D31的陽極和第三十二二極管D32的陽極連接，第三十二二極管D32的陰極和第三十三二極管D33的陽極均與蓄電池的正極BAT+連接，第三十一二極管D31的陰極分別與第三十三二極管D32的陰極、第三十四穩(wěn)壓管D34的陰極、第三十三電阻R33的一端、第三十一電容C31的正極和集成穩(wěn)壓芯片U31的第一引腳連接，第三十四穩(wěn)壓管D34的陽極分別與第三十一電阻R31的一端和第三十二電阻R32的一端連接。第三十一電容C31可以增加電路的穩(wěn)定性，消除電源波動。

本實施例中，第三十一MOS管Q31的柵極與第三十二電阻R32的另一端連接，第三十一MOS管Q31的源極分別與第三十一電阻R31的另一端、第三十五二極管D35的陽極和第三十六二極管D36的陽極連接，第三十五二極管D35的陰極與太陽能端口XS1的第四引腳連接，第三十六二極管D36的陰極接地，第三十一MOS管Q31的漏極分別與第三十三電阻R33的另一端和集成穩(wěn)壓芯片U31的第五引腳連接，第三十一電容C31的負極接地，集成穩(wěn)壓芯片U6的第三引腳接地，集成穩(wěn)壓芯片U31的第二引腳分別與第三十一電感L31的一端和第三十七穩(wěn)壓管D37的陰極連接，第三十七穩(wěn)壓管D37的陽極接地，第三十一電感L31的另一端通過第三十三電容C33接地，集成穩(wěn)壓芯片U31的第四引腳連接直流電源VDD。

太陽能電池的正極PV+經(jīng)過第三十二二極管D32輸出到蓄電池正極BAT+，太陽能電池的正極PV+經(jīng)過第三十一二極管D31、蓄電池正極BAT+經(jīng)過第三十三二極管D33連接到第三十四穩(wěn)壓管D34的陰極，經(jīng)過第三十四穩(wěn)壓管D34和第三十一電阻R31后分別到達接地端GND和太陽能電池的負極PV-，為了防止電流逆向，在第三十一電阻R31接地和連接至太陽能電池的負極PV-之前分別設有第三十五二極管D35、第三十六二極管D36，太陽能電池的正極PV+和蓄電池的正極BAT+分別通過第三十一二極管D31和第三十三二極管D33后都連接到集成穩(wěn)壓芯片U31的第一引腳為其提供工作電源。

集成穩(wěn)壓芯片U31的第五引腳為低電平時，系統(tǒng)進行工作；集成穩(wěn)壓芯片U31的第五引腳為高電平時，系統(tǒng)不工作；第三十一MOS管Q31的柵極和源極之間電壓大于VDD時(例如：當VDD等于5V時，即Vgs>5V)，第三十一MOS管Q31導通，此時第三十一MOS管Q31的漏極與源極導通，集成穩(wěn)壓芯片U31的第五引腳接地，為低電平，系統(tǒng)處于工作狀態(tài)；第三十一MOS管Q31的柵極和源極之間電壓小于VDD時(例如：當VDD等于5V時，即Vgs<5V)，第三十一MOS管Q31截止，第三十一MOS管Q31截止的漏極與源極截止，集成穩(wěn)壓芯片U31的第五引腳為高電平，系統(tǒng)處于不工作狀態(tài)。第三十四穩(wěn)壓管D34在合理反向電流范圍內(nèi)自身電壓恒定。本發(fā)明可以有效防雷、提高系統(tǒng)安全性能、蓄電池進行充電的同時又可以保證蓄電池的活性、能延長蓄電池的壽命、能提高對蓄電池的充電效率、延長蓄電池的用電時間、具有較好的自啟動能力、避免出現(xiàn)死循環(huán)狀態(tài)。

本實施例中，控制電路12還包括第三十二電容C32，第三十二電容C32的一端與第三十一MOS管Q31的漏極連接，第三十二電容C32的另一端與集成穩(wěn)壓芯片U31的第五引腳連接。第三十二電容C32用于防止第三十一MOS管Q31和集成穩(wěn)壓芯片U31之間的干擾。

本實施例中，控制電路12還包括第三十四電阻R34，第三十四電阻R34的一端與第三十一二極管D31的陰極連接，第三十四電阻R34的另一端與集成穩(wěn)壓芯片U31的第一引腳連接。本實施例中，控制電路12還包括第三十五電阻R35，第三十五電阻R35的一端與集成穩(wěn)壓芯片U31的第四引腳連接，第三十五電阻R35的另一端與直流電源VDD連接。第三十四電阻R34和第三十五電阻R35均為限流電阻，用于進行過流保護。

本實施例中，控制電路12還包括第三十六電阻R36，第三十六電阻R36的一端與集成穩(wěn)壓芯片U31的第二引腳連接，第三十六電阻R36的另一端與第三十一電感L31的一端連接。第三十六電阻R36限流電阻，用于進行過流保護。

圖4是本實施例中逆變電路的電路原理圖。圖4中，該逆變電路21包括第五十一IGBT管Q51、第五十二IGBT管Q52、第五十三MOS管Q53、第五十四MOS管Q54、第五十一二極管D51、第五十二二極管D52、第五十三二極管D53、第五十四二極管D54、第五十一電阻R51、第五十二電阻R52、第一交流電AC1、第二交流電AC2和交流源。其中，第五十一IGBT管和第五十二IGBT管Q52為上半橋的功率開關元件，第五十三MOS管Q53和第五十四MOS管Q54為下半橋的功率開關元件。第五十一電阻R51和第五十二電阻R52均為限流電阻，用于進行過流保護，提高系統(tǒng)的安全性能。

本實施例中，第五十一IGBT管Q51的集電極通過第五十一電阻R51與直流電源VDD連接，第五十一二極管D51的陽極與第五十一IGBT管Q51的發(fā)射極連接，第五十一二極管D51的陰極與直流電源VDD連接，第五十一二極管D51是第五十一IGBT管Q51的保護二極管。第五十二IGBT管Q52的集電極通過第五十二電阻R52與直流電源VDD連接，第五十二二極管D52的陽極與第五十二IGBT管Q52的發(fā)射極連接，第五十二二極管D52的陰極與直流電源VDD連接，第五十二二極管D52是第五十二IGBT管Q52的保護二極管。

本實施例中，第五十一IGBT管Q51的發(fā)射極還分別與第一交流電AC1的一端和第五十三MOS管Q53的漏極連接，第五十三MOS管Q53的源極接地，第五十三二極管D53的陽極接地，第五十三二極管D53的陰極與第五十三MOS管Q53的漏極連接，第五十三二極管D53是第五十三MOS管Q53的保護二極管。第五十二IGBT管Q52的發(fā)射極分別與第二交流電AC2的一端和第五十四MOS管Q54的漏極連接，第一交流電AC1的另一端通過交流源與第二交流電AC2的另一端連接，第五十四MOS管Q54的源極接地，第五十四二極管D54的陽極接地，第五十四二極管D54的陰極與第五十四MOS管Q54的漏極連接。第五十四二極管D54是第五十四MOS管Q54的保護二極管。

當控制電路12的PWM控制信號控制第五十一IGBT管Q51導通、第五十二IGBT管Q52關斷，同時控制電路12的SPWM控制信號控制第五十四MOS管Q54導通、第五十三MOS管Q53關斷時，電流方向由直流電源VDD經(jīng)第五十一IGBT管Q51、第一交流電AC1、交流源、第二交流電AC2、第五十四MOS管Q54到接地GND；當控制電路12的PWM控制信號控制第五十二IGBT管Q52導通、第五十一IGBT管Q51關斷；同時SPWM控制信號控制第五十三MOS管Q53導通、第五十四MOS管Q54關斷時，電流方向由直流電源VDD經(jīng)第五十二IGBT管Q52、第二交流電AC2、交流源、第一交流電AC1、第五十三MOS管Q53到接地GND；在一個循環(huán)周期內(nèi)，交流源上流過的電流是交流。逆變出的交流電的幅值由SPWM控制信號的頻率和占空比決定。

本發(fā)明中上臂的第五十一IGBT管Q51和第五十二IGBT管Q52只工作在50Hz，而傳統(tǒng)技術中，上下對臂管子工作在同一頻率，本發(fā)明而同現(xiàn)有技術相比大大降低了管子的開關頻率，因此減少了逆變器對電網(wǎng)的電磁干擾和污染。

在工作控制方式上，逆變電路21采用雙頻率(一路高頻和一路低頻)控制方式。上半橋的第五十一IGBT管Q51和第五十二IGBT管Q52只作為電流極性控制器件，由第一PWM控制信號控制逆變出的正弦交流電的極性，工作在工頻50Hz；下半橋的第五十三MOS管Q53和第五十四MOS管Q54進行SPWM高頻切換，由第二SPWM控制信號控制逆變電路輸出的正弦交流電的幅值，其工作頻率在20kHz～40KHz。

本實施例中，逆變電路21還包括第五十三電阻R53和第五十四電阻R54，第五十三電阻R53的一端與第五十一IGBT管Q51的發(fā)射極連接，第五十三電阻R53的另一端與第五十三MOS管Q53的漏極連接，第五十四電阻R54的一端與第五十二IGBT管Q52的發(fā)射極連接，第五十四電阻R54的另一端與第五十四MOS管Q54的漏極連接。第五十三電阻R53和第五十四電阻R54均為限流電阻，用于進行過流保護，進一步提升系統(tǒng)的安全性能。

本實施例中，該逆變電路21還包括第五十五電阻R55和第五十六電阻R56，第五十五電阻R55的一端與第五十三MOS管Q53的源極連接，第五十五電阻R55的另一端接地，第五十六電阻R56的一端與第五十四MOS管Q54的源極連接，第五十六電阻R56的另一端接地。第五十五電阻R55和第五十六電阻R56均為限流電阻，用于進行過流保護，更進一步提升系統(tǒng)的安全性能。

本實施例中，第五十一IGBT管Q51和第五十二IGBT管Q52均為N型IGBT管。第五十三MOS管Q53和第五十四MOS管Q54均為P溝道MOS管。當然，在本實施例的一些情況下，第五十一IGBT管Q51和第五十二IGBT管Q52也可以為P型IGBT管，第五十三MOS管Q53和第五十四MOS管Q54也可以為N溝道MOS管，但這時逆變電路21的電路結構也要相應發(fā)生變化。

總之，本發(fā)明由于設有防雷電路14，這樣就可以有效防雷，提高系統(tǒng)安全性能；另外，控制電路12具有良好的自啟動能力，避免了現(xiàn)有技術中常出現(xiàn)的死循環(huán)狀態(tài)。逆變電路21的上半橋的五十一IGBT管Q51和第五十二IGBT管Q52只作為電流極性控制器件，其開關頻率只有50Hz，充分利用了IGBT管的大電流低導通壓降的特性，避開了IGBT管高頻特性差的弱點，從而降低總損耗和逆變器的輸出電磁干擾。由下半橋的第五十三MOS管Q53和第五十四MOS管Q54控制逆變電路21輸出的正弦交流電的幅值，其開關頻率工作在30KHz左右，充分利用了MOS管的高頻特性和導通壓降是線性的特性，以適應交流負載的變化及前級直流源功率的變化。同現(xiàn)有技術相比大大降低了管子的開關頻率，因此減少了逆變器對電網(wǎng)的電磁干擾和污染。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，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，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。