一種車載電源逆變器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車載電源逆變器，屬于直流/交流(DC/AC)電能轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]逆變器廣泛應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不間斷供電電源，感應(yīng)加熱，靜態(tài)無功發(fā)生器和補(bǔ)償器以及有源濾波等場(chǎng)合。傳統(tǒng)的逆變器電路拓?fù)浒妷涸茨孀兤骱碗娏髟茨孀兤鲀深悺?br>[0003]電壓源逆變器的輸出交流電壓低于直流母線電壓，因此電壓源逆變器本質(zhì)上是一個(gè)降壓型逆變器，為了實(shí)現(xiàn)升壓變換的功能，需要額外增加一級(jí)升壓變換電路，導(dǎo)致變換器整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0004]電流源逆變器本質(zhì)上是一個(gè)升壓型逆變器，為了實(shí)現(xiàn)降壓變換的功能，需要額外增加一級(jí)降壓變換電路，導(dǎo)致變換器整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜；電流源逆變器只能實(shí)現(xiàn)單向功率傳輸，能量不能雙向流動(dòng)。
[0005]為了解決電壓源逆變器和電流源逆變器存在的上述問題，學(xué)者提出了 Z源逆變器的概念，通過引入一個(gè)Z源網(wǎng)絡(luò)將逆變器主電路與電源耦合起來。與電壓源和電流源逆變器相比，Z源逆變器能夠提供升降壓變換的功能，但同樣不能實(shí)現(xiàn)能量的雙向傳輸，同時(shí)引入了額外的由電感，電容組成的無源元件，增加了系統(tǒng)的體積，重量和實(shí)現(xiàn)成本，同時(shí)控制復(fù)雜。國(guó)內(nèi)外又在此基礎(chǔ)上陸續(xù)提出了一些改型的Z源逆變器電路，其本質(zhì)都是通過引入無源元件來實(shí)現(xiàn)升壓，都存在上述問題。
[0006]中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，申請(qǐng)?zhí)枮?201310020215.5，專利名稱為“單級(jí)雙向升降壓逆變器”的專利文件，公開了一種輸入濾波單元為單個(gè)濾波電感的單級(jí)雙向升降壓逆變器，該逆變器有效解決了傳統(tǒng)逆變器采用無源元件來實(shí)現(xiàn)升壓產(chǎn)生的一些問題。
[0007]但是該專利公開的單級(jí)雙向升降壓逆變器仍存在以下問題:
(I)升壓能力有限，即升壓比低，有些應(yīng)用場(chǎng)合需要電路具有很高的升壓比，而只有一個(gè)電感的電路在實(shí)現(xiàn)高的升壓比時(shí)，需要開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比很大，會(huì)惡化二極管反向恢復(fù)帶來的問題，增加了開關(guān)損耗。
[0008](2)過高的占空比，會(huì)加大電感的紋波，降低系統(tǒng)效率。
[0009]車載電源有類型，1.逆變器，是一種能夠?qū)C12V直流電轉(zhuǎn)換為和市電相同的AC220V交流電，供一般電器使用，是一種方便的電源轉(zhuǎn)換器，由于常用于汽車而得名。2.DC/DC直流變換器電源，通常是把汽車電池的12VDC或24VDC轉(zhuǎn)變?yōu)?8VDC等直流電給汽車上的電器設(shè)備用。
[0010]車載電源不僅適用于車載系統(tǒng)，只要有DC12V直流電源的場(chǎng)合，都可使用電源逆變器，將DC12V轉(zhuǎn)換為AC220V交流電，給人們的生活帶來方便。車載電源充分考慮到外部的使用環(huán)境，當(dāng)發(fā)生過載或短路現(xiàn)象時(shí)將自動(dòng)保護(hù)關(guān)機(jī)。車載電源的輸出電壓通過本身的反饋確認(rèn)可以使電壓穩(wěn)定，空載與額定的電壓值變化小于10V。需要說明的是，車載電源的目的是輸出和市電相同的電壓，滿足用電器的需要，但實(shí)際上車載電源輸出的是模擬正弦波，而市電是真正的正弦波，兩者略有不同，一般不影響使用，這是車載電源的工作原理決定的。
[0011]目前，車載電源的輸出均是固定輸出，這樣可調(diào)節(jié)的范圍小，容錯(cuò)率低，會(huì)造成車載電源的使用壽命降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種車載電源逆變器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中車載電源功率固定輸出的問題。
[0013]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種車載電源逆變器，包括逆變橋、電感、開關(guān)單元、輸出濾波單元；所述逆變橋包括第一橋臂、第二橋臂；所述開關(guān)單元包括第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元；所述第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元分別包括第一端、第二端；所述輸出濾波單元包括濾波電容；所述電感為耦合電感，所述耦合電感包括第一繞組、第二繞組，所述第一繞組、第二繞組均包括第一端、第二端，其中，第一繞組的第一端與第二繞組的第一端互為同名端，第一繞組的第二端與第二繞組的第二端互為同名端，第一繞組的第二端與第二繞組的第一端連接，第一繞組的第一端與第一橋臂中點(diǎn)連接，第二繞組的第二端與第二開關(guān)單元的第一端連接，所述第一開關(guān)單元的第一端分別與第一繞組的第二端、第二繞組的第一端連接，第一開關(guān)單元的第二端與第二橋臂中點(diǎn)連接，且所述第一開關(guān)單元的第二端與所述第二開關(guān)單元的第二端之間連接濾波電容；所述電源的正極與逆變橋之間連接開關(guān)管，通過調(diào)節(jié)該開關(guān)管的占空比控制逆變橋的工作。
[0014]所述第一開關(guān)單元包括第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，其中第一開關(guān)管的輸入端與耦合電感的中點(diǎn)連接，第一開關(guān)管的輸出端與第二開關(guān)管的輸出端連接，第二開關(guān)管的輸入端與第二橋臂的中點(diǎn)連接。
[0015]所述第二開關(guān)單元包括第三開關(guān)管和第四開關(guān)管，其中，第三開關(guān)管的輸出端與第二繞組的第二端連接，第三開關(guān)管的輸入端和第四開關(guān)管的輸入端連接，第四開關(guān)管的輸出端與濾波電容的一端連接。
[0016]所述開關(guān)管包括MOS管、三極管或JFET。
[0017]所述MOS管、三極管或JFET的輸入端和輸出端之間并聯(lián)一個(gè)反向二極管。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、在電源的正極與逆變橋之間連接開關(guān)管，通過調(diào)節(jié)該開關(guān)管的占空比控制逆變橋的工作，使得輸出功率可調(diào)節(jié)。
[0019]2、輸入電壓變化范圍大。通過耦合電感匝比的合理配置可以穩(wěn)定直流母線電壓的大小。
[0020]3、拓?fù)浜?jiǎn)單，效率高，可靠性高。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明逆變器的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作過程作進(jìn)一步說明。
[0023]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0024]如圖1所示，一種車載電源逆變器，包括逆變橋、電感、開關(guān)單元、輸出濾波單元；所述逆變橋包括第一橋臂、第二橋臂；所述開關(guān)單元包括第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元；所述第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元分別包括第一端、第二端；所述輸出濾波單元包括濾波電容C ;所述電感為耦合電感，所述耦合電感包括第一繞組L1、第二繞組L2，所述第一繞組L1、第二繞組L2均包括第一端、第二端，其中，第一繞組LI的第一端與第二繞組L2的第一端互為同名端，第一繞組LI的第二端與第二繞組L2的第二端互為同名端，第一繞組LI的第二端與第二繞組L2的第一端連接，第一繞組LI的第一端與第一橋臂中點(diǎn)連接，第二繞組L2的第二端與第二開關(guān)單元的第一端連接，所述第一開關(guān)單元的第一端分別與第一繞組的第二端、第二繞組的第一端連接，第一開關(guān)單元的第二端與第二橋臂中點(diǎn)連接，且所述第一開關(guān)單元的第二端與所述第二開關(guān)單元的第二端之間連接濾波電容；所述電源的正極與逆變橋之間連接開關(guān)管Q9，通過調(diào)節(jié)該開關(guān)管的占空比控制逆變橋的工作。
[0025]所述逆變橋由開關(guān)管Q5?Q8組成。
[0026]所述第一開關(guān)單元包括第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2，其中第一開關(guān)管Ql的輸入端與耦合電感的中點(diǎn)連接，第一開關(guān)管Ql的輸出端與第二開關(guān)管Q2的輸出端連接，第二開關(guān)管Q2的輸入端與第二橋臂的中點(diǎn)連接。
[0027]所述第二開關(guān)單元包括第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4，其中，第三開關(guān)管Q3的輸出端與第二繞組的第二端連接，第三開關(guān)管Q4的輸入端和第四開關(guān)管Q4的輸入端連接，第四開關(guān)管Q4的輸出端與濾波電容的一端連接。
[0028]所述開關(guān)管包括MOS管、三極管或JFET。
[0029]所述MOS管、三極管或JFET的輸入端和輸出端之間并聯(lián)一個(gè)反向二極管。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的部分實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車載電源逆變器，包括逆變橋、電感、開關(guān)單元、輸出濾波單元；所述逆變橋包括第一橋臂、第二橋臂；所述開關(guān)單元包括第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元；所述第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元分別包括第一端、第二端；所述輸出濾波單元包括濾波電容；所述電感為耦合電感，所述耦合電感包括第一繞組、第二繞組，所述第一繞組、第二繞組均包括第一端、第二端，其中，第一繞組的第一端與第二繞組的第一端互為同名端，第一繞組的第二端與第二繞組的第二端互為同名端，第一繞組的第二端與第二繞組的第一端連接，第一繞組的第一端與第一橋臂中點(diǎn)連接，第二繞組的第二端與第二開關(guān)單元的第一端連接，所述第一開關(guān)單元的第一端分別與第一繞組的第二端、第二繞組的第一端連接，第一開關(guān)單元的第二端與第二橋臂中點(diǎn)連接，且所述第一開關(guān)單元的第二端與所述第二開關(guān)單元的第二端之間連接濾波電容；其特征在于:所述電源的正極與逆變橋之間連接開關(guān)管，通過調(diào)節(jié)該開關(guān)管的占空比控制逆變橋的工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載電源逆變器，其特征在于:所述第一開關(guān)單元包括第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，其中第一開關(guān)管的輸入端與耦合電感的中點(diǎn)連接，第一開關(guān)管的輸出端與第二開關(guān)管的輸出端連接，第二開關(guān)管的輸入端與第二橋臂的中點(diǎn)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載電源逆變器，其特征在于:所述第二開關(guān)單元包括第三開關(guān)管和第四開關(guān)管，其中，第三開關(guān)管的輸出端與第二繞組的第二端連接，第三開關(guān)管的輸入端和第四開關(guān)管的輸入端連接，第四開關(guān)管的輸出端與濾波電容的一端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的車載電源逆變器，其特征在于:所述開關(guān)管包括MOS管、三極管或JFET。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車載電源逆變器，其特征在于:所述MOS管、三極管或JFET的輸入端和輸出端之間并聯(lián)一個(gè)反向二極管。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車載電源逆變器，包括逆變橋、電感、開關(guān)單元、輸出濾波單元；所述逆變橋包括第一橋臂、第二橋臂；所述開關(guān)單元包括第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元；所述第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元分別包括第一端、第二端；所述輸出濾波單元包括濾波電容；所述電感為耦合電感，所述耦合電感包括第一繞組、第二繞組，所述第一繞組、第二繞組均包括第一端、第二端，第一繞組的第二端與第二繞組的第一端連接，第一繞組的第一端與第一橋臂中點(diǎn)連接，第二繞組的第二端與第二開關(guān)單元的第一端連接，所述電源的正極與逆變橋之間連接開關(guān)管，通過調(diào)節(jié)該開關(guān)管的占空比控制逆變橋的工作。使得輸出功率可調(diào)節(jié)。
【IPC分類】H02M7/5387
【公開號(hào)】CN105141165
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510518599
【發(fā)明人】王占偉, 李光明
【申請(qǐng)人】蘇州市博得立電源科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月24日