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逆變器電路及其控制方法、逆變器電路控制裝置的製作方法

2023-11-10 04:28:07

專利名稱:逆變器電路及其控制方法、逆變器電路控制裝置的製作方法
技術領域:
本發明實施例涉及電力技術領域,尤其涉及一種逆變器電路及其控制方法、逆變器電路控制裝置。
背景技術:
逆變器電路是一種將直流電轉換成交流電的電路,是一種將直流能量轉換為交流能量的電路,其包括輸出交流電壓形式,如不間斷電源;以及跟隨外部交流電壓而輸出交流電流的形式,如太陽能併網逆變器,風力併網發電機等。傳統的逆變器電路可以如圖I所示,其包括直流源DC,交流源AC,四個開關元件 Q1、Q2、Q3和Q4,以及電感LI和L2,其中的開關元件Ql和Q2串聯形成第一橋臂,開關元件 Q3和Q4串聯形成第二橋臂,第一橋臂和第二橋臂並聯在直流電源DC的兩端,另外上述的濾波電感LI、交流源AC和濾波電感L2依次串聯形成交流源電路,該交流源電路的一端連接在開關元件Ql和Q2之間,該交流源電路的另一端連接在第二橋臂的開關元件Q3和Q4之間。 另外還可以設置與各個開關元件並聯的二極體Dl、D2、D3和D4,上述的各個二極體的負極比正極更接近直接電流源的正端。如圖2所示,上述逆變器電路的工作原理是首先導通開關元件Ql和Q4,使得電流迴路從直流源正端出發,流經Ql,L2,AC,LI,Q4,最後返回到直流源的負端,此時,逆變電路輸出的電壓,即A、B兩點之間的電壓Uab為直流源的電壓Ud。。當Q4關斷時,由於電感LI、 L2的續流作用,在Q3未導通前的瞬間,電流迴路為L2,AC,LI,D3,Ql, L2,Q3導通後,電流迴路為1^2,4(,1^1,03,01,1^2。此時逆變電路輸出的電壓Uab為O。通過令Uab電壓在Ud。和 O之間作高頻轉換,並通過對Q4導通和關斷時間長短的控制,使Uab電壓在Ql導通的半個周期內與正弦正半波在面積上等效,Uab的高頻電壓脈衝經過LI、L2濾波作用,與交流源的正弦正半波同相位,實現電壓跟隨。在一個工頻工作周期內,Ql、Q3分別導通半個工頻周期,在Q3導通的半個周期內的工作情況與圖2所示的工作情況類似,具體可參見圖3。通過對直流源的輸出電流的控制,可以實現輸出如圖4所示的電流波形。如圖2和圖3所示, 0表示電流的流向。開關損耗是指開關在導通和關斷之間切換的過程中產生的損耗,即在開關導通過程中,開關兩端電壓下降與流過開關的電流上升在時間上出現交疊而產生的功耗,即導通損耗;或在開關關斷過程中,流過開關的電流下降與開關兩端電壓上升在時間上出現交疊而產生的功耗,即關斷損耗。無法避免開關損耗的開關叫做硬開關,可以避免開關損耗的開關叫做軟開關。如上述圖2所示的工作原理,在其中Q4在關斷過程中,流經Q4的電流io從某個值降為O的過程中,電壓從O升為Udc,二者有時間交疊,產生了關斷損耗;Q4在導通過程中, 其兩端電壓從Udc降為O的過程中,電流從O升為io,二者有時間交疊,產生了導通損耗;所以Q4是個硬開關。同時,其中的Q2在導通和關斷過程中也會產生導通損耗和開斷損耗。綜上所述,現有逆變電路中的開關元件是硬開關,造成在將直流電轉換為交流電的過程中功耗過大,能量轉換效率低。

發明內容
本發明實施例提供一種逆變器電路及其控制方法、逆變器電路控制裝置,用以解決現有技術中的逆變器電路在將直流電轉換為交流電的過程中功耗過大,能量轉換效率低的缺陷。本發明實施例提供一種逆變器電路,包括直流源、第一橋臂和第二橋臂,所述第一橋臂分別連接所述直流源的正極和負極,所述第二橋臂分別連接所述直流源的正極和負極,所述第一橋臂和所述第二橋臂並聯設置;所述的第一橋臂包括串聯的第一開關元件組和第二開關元件組,所述第一開關元件組包括並聯的第一開關和第一二極體,所述第一二極體的負極與所述直流源的正極連接,所述第二開關元件組包括並聯的第二開關和第二二極體,所述第二二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述第二橋臂包括串聯的第三開關元件組和第四開關元件組,所述第三開關元件組包括並聯的第三開關和第三二極體,所述第三二極體的負極與所述直流源的正極連接, 所述第四開關元件組包括並聯的第四開關和第四二極體,所述第四二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述逆變器電路中還包括濾波電路,所述濾波電路中包括串聯的第一電感和電容,所述第一電感的另一端連接在所述第一橋臂的所述第一開關元件組與所述第二開關元件組之間的電路上,所述電容的另一端連接在所述第二橋臂的所述第三開關元件組與所述第四開關元件組之間的電路上,所述電容的兩端並接一併聯支路,所述並聯支路中包括交流源或者負載。本發明實施例還提供一種針對如上所述的逆變器電路的控制方法,包括控制所述第一開關組中的所述第一開關和所述第四開關組中的所述第四開關導通,所述直流源的正極輸出的電流經過所述第一開關和所述第一電感後分為兩路,一路經過所述並聯支路後;另一路通過所述電容後,兩路電流匯合經所述第四開關回到所述直流源的負極;控制關斷所述第一開關,所述第二開關組中的所述第二二極體導通,再控制導通所述第二開關組中的所述第二開關,使得所述第二開關低電壓導通。本發明實施例還提供一種針對如上所述的逆變器電路的控制方法,包括控制所述第一開關組中的所述第一開關和所述第四開關組中的所述第四開關導通,所述直流源的正極輸出電流經過所述第一開關和所述第一電感後分為兩路一路經過所述所述並聯支路後,另一路經過所述電容後,兩路電流匯合後經過所述第四開關回到所述直流源的負極;控制關斷所述第一開關和所述第四開關,所述第二開關組中的所述第二二極體和所述第三開關組中的所述第三二極體導通,再控制導通所述第二開關組中的所述第二開關和所述第三開關組中的所述第三開關,使得所述第二開關和所述第三開關低電壓導通。本發明實施例還提供一種逆變器電路控制裝置,包括逆變器電路和控制模塊;所述逆變器電路,包括直流源、第一橋臂和第二橋臂,所述第一橋臂分別連接所述直流源的正極和負極,所述第二橋臂分別連接所述直流源的正極和負極,所述第一橋臂和所述第二橋臂並聯設置;所述的第一橋臂包括串聯的第一開關元件組和第二開關元件組, 所述第一開關元件組包括並聯的第一開關和第一二極體,所述第一二極體的負極與所述直流源的正極連接,所述第二開關元件組包括並聯的第二開關和第二二極體,所述第二二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述第二橋臂包括串聯的第三開關元件組和第四開關元件組,所述第三開關元件組包括並聯的第三開關和第三二極體,所述第三二極體的負極與所述直流源的正極連接,所述第四開關元件組包括並聯的第四開關和第四二極體,所述第四二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述逆變器電路中還包括濾波電路,所述濾波電路中包括串聯的第一電感和電容,所述第一電感的另一端連接在所述第一橋臂的所述第一開關元件組與所述第二開關元件組之間的電路上,所述電容的另一端連接在所述第二橋臂的所述第三開關元件組與所述第四開關元件組之間的電路上,所述電容的兩端並接一併聯支路,所述並聯支路中包括交流源或者負載;所述控制模塊,用於控制所述第一開關組中的所述第一開關和所述第四開關組中的所述第四開關導通,所述直流源的正極輸出的電流經過所述第一開關和所述第一電感後分為兩路,一路經過所述所述並聯支路後;另一路通過所述電容後,兩路電流匯合經所述第四開關回到所述直流源的負極;所述控制模塊,還用於控制關斷所述第一開關,所述第二開關組中的所述第二二極體導通,再控制導通所述第二開關組中的所述第二開關,使得所述第二開關低電壓導通。本發明實施例還提供一種逆變器電路控制裝置,包括逆變器電路和控制模塊;所述逆變器電路,包括直流源、第一橋臂和第二橋臂,所述第一橋臂分別連接所述直流源的正極和負極,所述第二橋臂分別連接所述直流源的正極和負極,所述第一橋臂和所述第二橋臂並聯設置;所述的第一橋臂包括串聯的第一開關元件組和第二開關元件組, 所述第一開關元件組包括並聯的第一開關和第一二極體,所述第一二極體的負極與所述直流源的正極連接,所述第二開關元件組包括並聯的第二開關和第二二極體,所述第二二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述第二橋臂包括串聯的第三開關元件組和第四開關元件組,所述第三開關元件組包括並聯的第三開關和第三二極體,所述第三二極體的負極與所述直流源的正極連接,所述第四開關元件組包括並聯的第四開關和第四二極體,所述第四二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述逆變器電路中還包括濾波電路,所述濾波電路中包括串聯的第一電感和電容,所述第一電感的另一端連接在所述第一橋臂的所述第一開關元件組與所述第二開關元件組之間的電路上,所述電容的另一端連接在所述第二橋臂的所述第三開關元件組與所述第四開關元件組之間的電路上,所述電容的兩端並接一併聯支路,所述並聯支路中包括交流源或者負載;所述控制模塊,用於控制所述第一開關組中的所述第一開關和所述第四開關組中的所述第四開關導通,所述直流源的正極輸出電流經過所述第一開關和所述第一電感後分為兩路一路經過所述所述並聯支路後,另一路經過所述電容後,兩路電流匯合後經過所述第四開關回到所述直流源的負極;所述控制模塊,還用於控制關斷所述第一開關和所述第四開關,所述第二開關組中的所述第二二極體和所述第三開關組中的所述第三二極體導通,再控制導通所述第二開關組中的所述第二開關和所述第三開關組中的所述第三開關,使得所述第二開關和所述第三開關低電壓導通。本發明實施例的逆變器電路及其控制方法、逆變器電路控制裝置,通過採用上述技術方案,當控制關斷第一開關或者第一開關和第四開關,對應地,第二開關組中的第二二極體或者第二開關組中的第二二極體和第三開關組中的第三二極體立刻導通,此時再對應地控制導通第二開關組中的第二開關或者第二開關組中的第二開關和第三開關組中的第三開關,能夠使得第二開關或者第二開關和第三開關低電壓導通,使得第二開關或者第二開關和第三開關為軟開關,從而降低開關損耗,有效地提高逆變器電路的效率。


圖I為傳統的逆變器電路的示意圖。圖2為圖I所示的逆變器電路的一種工作原理圖。圖3為圖I所示的逆變器電路的另一種工作原理圖。圖4為圖I所示的逆變器電路的輸出電流波形圖。圖5為本發明一種實施例提供的逆變器電路的示意圖。圖6為本發明實施例的圖5所示的逆變器電路的一種控制方法的流程圖。圖7為本發明實施例的圖5所示的逆變器電路的另一種控制方法的流程圖。圖8為發明實施例的圖5所示的逆變器電路的再一種控制方法的流程圖。圖9為發明實施例的圖5所示的逆變器電路的又一種控制方法的流程圖。圖10為本發明另一種實施例提供的逆變器電路的示意圖。圖11為圖10所示的逆變器電路的一個周期的輸出波形圖。圖12為單極性調製下的圖11所示的Tl時間段的逆變器電路的原理圖。圖13A為T4+T1時間段的一種輸出電流i與時間t的關係圖。圖13B為T4+T1周期的另一種輸出電流i與時間t的關係圖。圖14為單極性調製下的圖11所示的T2時間段的逆變器電路的原理圖。
圖15為單極性調製下的圖11所示的T3時間段的逆變器電路的原理圖。
圖16為單極性調製下的圖11所示的T4時間段的逆變器電路的原理圖。
圖17為雙極性調製下的圖11所示的Tl時間段的逆變器電路的原理圖。
圖18為雙極性調製下的圖11所示的T2時間段的逆變器電路的原理圖。
圖19為雙極性調製下的圖11所示的T3時間段的逆變器電路的原理圖。
圖20為雙極性調製下的圖11所示的T4時間段的逆變器電路的原理圖。圖21為本發明再一實施例提供的逆變器電路的示意圖。圖22為本發明實施例的圖21所示實施例的逆變器電路的一種控制方法的流程圖。圖23為本發明實施例的圖21所示的逆變器電路的另一種控制方法的流程圖。圖24A為T4+T1時間段的再一種輸出電流i與時間t的關係圖。圖24B為T4+T1周期的又一種輸出電流i與時間t的關係圖。圖25為本發明一實施例提供的逆變器電路控制裝置的結構示意圖。圖26為本發明一實施例提供的逆變器電路控制裝置的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬於本發明保護的範圍。圖5為本發明一種實施例提供的逆變器電路的示意圖。如圖5所示,本實施例的逆變器電路包括直流源DC、第一橋臂和第二橋臂,其中第一橋臂分別連接直流源DC的正極和負極,第二橋臂分別連接直流源DC的正極和負極,第一橋臂和第二橋臂並聯設置。第一橋臂包括串聯的第一開關元件組和第二開關元件組,如圖5所示,第一開關元件組包括並聯的第一開關Ql和第一二極體Dl,第一二極體Dl的負極與直流源DC的正極連接,第二開關元件組包括並聯的第二開關Q2和第二二極體D2,第二二極體D2的正極與直流源DC的負極連接。第二橋臂包括串聯的第三開關元件組和第四開關元件組,第三開關元件組包括並聯的第三開關Q3和第三二極體D3,第三二極體D3的負極與直流源DC的正極連接,第四開關元件組包括並聯的第四開關Q4和第四二極體D4,第四二極體D4的正極與直流源DC的負極連接。 本實施例的逆變器電路中還包括濾波電路,濾波電路中包括串聯的第一電感LI 和電容C,即第一電感LI的一端與電容C連接,而第一電感LI的另一端連接在第一橋臂的第一開關元件組與第二開關元件組之間的電路上;電容C的另一端連接在第二橋臂的第三開關元件組與第四開關元件組之間的電路上,電容C的兩端並接一併聯支路,並聯支路中包括交流源AC或者負載。圖5中是以並聯一個交流源AC為例來介紹本發明的技術方案, 實際應用中該交流源AC也可以為一個負載。圖6為本發明實施例的圖5所示的逆變器電路的一種控制方法的流程圖。如圖6 所示,本實施例的逆變器電路的控制方法,具體可以包括如下步驟100、控制第一開關組中的第一開關Ql和第四開關組中的第四開關Q4導通,直流源DC的正極輸出的電流經過第一開關Ql和第一電感LI後,一路經過並聯支路;另一路通過電容C後,兩路電流匯合經第四開關Q4回到直流源DC的負極;本實施例中可以假設第一電感LI的電流流向為正向。101、控制關斷第一開關Q1,第二開關組中的第二二極體D2導通,再控制導通第二開關組中的第二開關Q2,使得第二開Q2關低電壓導通。本實施例中的預定時間可以為根據實際需求設置的任一時間段。根據第一橋臂的工作原理,當關斷第一開關Ql之後,第二開關Q2導通前的瞬間, 第二開關組中的第二二極體D2會立刻導通以形成迴路釋放電流,此時第二二極體D2的兩端電壓為一個小於第二二極體D2的截止電壓的低電壓,例如可以為O或者接近於O的很小值,此時再導通第二開關組中的第二開關Q2,可以使得第二開關Q2低電壓導通。該低電壓具體可以為小於O. 7V的範圍。本實施例中所有的低電壓導通時,對應的低電壓值均小於對應的二極體的正嚮導通壓降,具體可以O或者接近於O的很小值,例如可以為小於O. 7V的範圍。後續實施例均相同,不再贅述。上述圖6所示的逆變器電路的控制方法為在單極性調製下對圖5所示的逆變器電路進行控制的實施例。其中可選地,步驟100和101之間間隔的時間可以根據需求進行設置。例如可以在重複執行上述步驟100和101的過程中,通過控制步驟100和101之間的控制時間,可以實現交流源輸出正弦波或者餘弦波。本實施例的逆變器電路及逆變器電路的控制方法,通過採用上述技術方案,當控制關斷第一開關Ql,對應地,第二開關組中的第二二極體D2立刻導通,此時再對應地控制導通第二開關組中的第二開關Q2,能夠使得第二開關Q2低電壓導通,使得第二開關Q2為軟開關,從而降低開關損耗,有效地提高逆變器電路的效率。圖7為本發明實施例的圖5所示的逆變器電路的另一種控制方法的流程圖。如圖 7所示,本實施例的逆變器電路的控制方法,具體可以包括如下步驟200、控制第一開關組中的第一開關Ql和第四開關組中的第四開關Q4導通,直流源DC的正極輸出的電流經過第一開關Ql和第一電感LI後分為兩路一路經過並聯支路後,另一路經過電容C後,兩路電流匯合後經過第四開關Q4回到直流源DC的負極;同理,本實施例中假設第一電感LI的電流流向為正向。201、控制關斷第一開Ql關和第四開關Q4,第二開關組中的第二二極體D2和第三開關組中的第三二極體D3導通,再控制導通第二開關組中的第二開關Q2和第三開關Q3,使得第二開關Q2和第三開關Q3低電壓導通。根據第一橋臂和第二橋臂的工作原理,當控制關斷第一開Ql關和第四開關Q4之後,在導通第二開關Q2和第三開關Q3之前的瞬間,第二開關組中的第二二極體D2和第三開關組中的第三二極體D3會立刻導通以形成迴路釋放電流,此時第二二極體D2和第三二極體D3中的電壓很小,例如為O或者接近於0,此時再控制導通第二開關組中的第二開關 Q2和第三開關Q3,可以使得第二開關Q2和第三開關Q3低電壓導通。上述圖7所示的逆變器電路的控制方法為在雙極性調製下對圖5所示的逆變器電路進行控制的實施例。本實施例的逆變器電路及控制方法,通過採用上述技術方案,當控制關斷第一開關Ql和第四開關Q4,對應地,第二開關組中的第二二極體D2和第三開關組中的第三二極體D3立刻導通,此時再對應地控制導通第二開關組中的第二開關Q2和第三開關組中的第三開關Q3,能夠使得第二開關Q2和第三開關Q3低電壓導通,使得第二開關Q2和第三開關 Q3為軟開關,從而降低開關損耗,有效地提聞逆變器電路的效率。圖8為發明實施例的圖5所示的逆變器電路的再一種控制方法的流程圖。本實施例的逆變器電路的控制方法在上述圖6所示的單極性調製下的逆變器電路控制方法的基礎上,進一步在101之後還可以包括如下步驟102、當第一電感LI的電流的數值小於預設電流閾值時,控制關斷第二開關組中的第二開關Q2,第一開關組中的第一二極體Dl導通,再控制導通第一開關組中的第一開關 Ql,使得第二開關Q2低電流關斷,第一開關Ql低電壓導通;本實施例中的預設電流閾值可以為小於IA的電流值。本發明實施例中的所有預設電流閾值均為1A,後續不再贅述。在圖5所示的逆變器電路中,由於在101中關斷第一開關Ql之後,逆變器電路中的第一電感LI和電容C的存在,可以使得逆變器電路中的電流會續流,因此關斷第一開關Ql之後的一段時間內第一電感LI中會繼續有電流,但是電流會慢慢減小。當第一電感LI的電流的數值小於預設電流閾值,例如為零或者負向的接近於零的極小值,控制關斷第二開關組中的第二開關Q2,使得第二開關Q2低電流關斷。關斷第二開關Q2之後,第一開關組中的第一二極體Dl會立刻導通以形成迴路釋放電流,此時第一二極體Dl兩端電壓很小,例如為O或者接近於O的很小的電壓值,然後再控制導通第一開關組中的第一開關Ql,使得第一開關Ql低電壓導通。上述步驟100-102的控制過程中為直流源DC供電的情況,進一步可選地,當電容 C兩端並接的並聯支路中包括交流源AC時,可選地102之後,還可以包括如下步驟103、控制第二開關組中的第二開關Q2和第四開關組中的第四開關Q4導通,交流源AC的輸出電流一路經過電容C回到交流源AC的負極;另一路通過第一電感LI、第二開關Q2和第四開關Q4回到交流源AC的負極;此時對應地,第一電感LI的電流方向為負向。104、控制關斷第二開關Q2,第一開關組中的一二極體D2導通,再控制導通第一開關組中的第一開關Ql,使得第一開關Ql低電壓導通。根據第一橋臂的工作原理,當關斷第二開關Q2之後,第一開關Ql導通前的瞬間, 第一開關組中的第一二極體Dl會立刻導通以形成迴路釋放電流,此時第一二極體Dl的兩端電壓為O或者接近於O的很小值時,此時再導通第一開關組中的第一開關Ql,可以使得第一開關Ql低電壓導通。進一步可選地,該104之後,還可以包括105、當第一電感LI的電流的數值小於預設電流閾值時,控制關斷第一開關組中的第一開關Ql,第二開關組中的第二二極體D2導通,再導通第二開關組中的第二開關Q2, 使得第一開關Ql低電流關斷,第二開關Q2低電壓導通。在圖5所示的逆變器電路中,由於在105中關斷第一開關Ql之後,逆變器電路中的第一電感LI和電容C的存在,可以使得逆變器電路中的電流會續流,因此關斷第一開關 Ql之後的一段時間內第一電感LI中會繼續有電流,但是電流會慢慢減小。而且由於第一開關Ql的導通,直流源DC正極輸出的電流經過第一開關Ql向第一電感LI的方向流動。當第一電感LI的電流的數值小於預設電流閾值,例如為零或者接近於零的正向極小值,控制關斷第一開關組中的第二開關Ql,使得第一開關Ql低電流關斷。關斷第一開關Ql之後,第二開關組中的第二二極體D2會立刻導通以形成迴路釋放電流,此時第二二極體D2兩端電壓很小,例如為O或者接近於O的很小的電壓值,然後再控制導通第二開關組中的第二開關 Q2,使得第二開關Q2低電壓導通。上述步驟103-105的控制過程中為交流源AC供電的情況,進一步可選地,當電容 C兩端並接的並聯支路中包括交流源AC時,可選地105之後,還可以包括如下步驟106、控制第二開關組中的第二開關Q2和第三開關組中的第三開關Q3導通,直流源DC的正極輸出電流經第三開關Q3之後,分為兩路,一路經過並聯支路後,另一路通過電容C後,兩路電流混合經過第一電感LI和第二開關Q2回到直流源DC的負極;此時步驟106中對應第一電感LI的電流流向為負向。107、控制關斷第三開關Q3,第四開關組中的第四二極體D4導通,再控制導通第四開關組中的第四開關Q4,使得第四開關Q4的低電壓導通。根據第二橋臂的工作原理,在關斷第三開關Q3之後,導通第四開關Q4之前的瞬間,第四開關組中的第四二極體D4會立馬導通,此時對應的第四二極體D4兩端電壓很小,例如為O或者接近於O的很小值時,此時再控制導通第四開關組中的第四開關Q4,可以使得第四開關Q4的低電壓導通。進一步地,在上述步驟107之後,還可以包括如下步驟108、當第一電感LI的電流的數值小於預設電流閾值時,控制關斷第四開關組中的第四開關Q4,第三開關組中的第三二極體D3導通,再控制導通第三開關組中的第三開關 Q3,使得第四開關Q4低電流關斷,第三開關Q3的低電壓導通。在圖5所示的逆變器電路中,由於在107中關斷第三開關Q3之後,逆變器電路中的第一電感LI和電容C的存在,可以使得逆變器電路中的電流會續流,因此關斷第三開關 Q3之後的一段時間內第一電感LI中會繼續有電流(此時電流為負向),但是負向電流會慢慢減小(可以說正向電流會慢慢增大)。當第一電感LI的電流由負向增為零或者開始變為正向的接近於零的極小值時,控制關斷第四開關組中的第四開關Q4,使得第四開關Q4低電流關斷。關斷第四開關Q4之後,第三開關組中的第三二極體D3會立刻導通以形成迴路釋放電流,此時第三二極體D3兩端電壓很小,例如為O或者接近於O的很小值,然後再控制導通第三開關組中的第三開關Q3,使得第三開關Q3低電壓導通。上述步驟107-108的控制過程中為直流源電路供電的情況,進一步可選地,當電容C的兩端並接的並聯支路中包括交流源AC時,可選地108之後,還可以包括如下步驟 109、控制第二開關組中的第二開關Q2和第四開關組中的第四開關Q4導通,交流源AC的輸出電流一路經過電容C回到交流源AC的負極;另一路通過第四開關Q4、第二開關Q2和第一電感LI回到交流源AC的負極;此時對應的第一電感LI的電流方向為正方向。110、控制關斷第四開關Q4,第三開關組中的第三二極體D3導通,再控制導通第三開關組中的第三開關Q3,使得第三開關Q3低電壓導通。根據第一橋臂和第二橋臂的工作原理,當關斷第四開關Q4之後,第三開關Q3導通前的瞬間,第三開關組中的第三二極體D3會立刻導通以形成迴路釋放電流,此時第三二極體D3的兩端電壓為O或者接近於O的很小值時,此時再導通第三開關組中的第三開關Q3, 可以使得第三開關Q3低電壓導通。進一步地,在上述步驟110之後,還可以包括如下步驟111、當第一電感LI的電流的數值小於預設電流閾值時,控制關斷第三開關組中的第三開關Q3,第四開關組中的第四二極體D4導通,再導通第四開關組中的第四開關Q4, 使得第三開關Q3低電流關斷,第四開關Q4低電壓導通。在圖5所示的逆變器電路中,由於在110中關斷第四開關Q4之後,逆變器電路中的第一電感LI和電容C的存在,可以使得逆變器電路中的電流會續流,因此關斷第四開關 Q4之後的一段時間內第一電感LI中會繼續有電流,但是電流會慢慢減小。而且由於第三開關Q3的導通,直流源DC正極輸出的電流經過第三開關Q3向第一電感LI的方向流動。當第一電感LI的電流的數值小於預設電流閾值,例如為零或者接近於零的負向極小值,控制關斷第三開關組中的第三開關Q3,使得第三開關Q3低電流關斷。關斷第三開關Q3之後,第四開關組中的第四二極體D4會立刻導通以形成迴路釋放電流,此時第四二極體D4兩端電壓很小,例如為O或者接近於O的很小的電壓值,然後再控制導通第四開關組中的第四開關 Q4,使得第四開關Q4低電壓導通。
本實施例中的方案可以分為四部分步驟103-105、106-108以及109-111與前述的步驟100-102可以為並列的技術方案,步驟100-102、步驟103-105、步驟106-108和步驟109-111的先後順序,可以根據實際需求設置。其中在步驟100-102、步驟103-105、步驟 106-108和步驟109-111中的每一部分中,先後步驟是確定的。本實施例的上述預設時間為根據實際需求設置的。其中預設電流閾值為接近於零的很小的數值,或者零。本實施例的逆變器電路,通過採用上述技術方案,能夠實現第一開關Q1、第二開關 Q2、第三開關Q3和第四開關Q4的低電壓導通,以及低電流關斷,使得第一開關Q1、第二開關 Q2、第三開關Q3和第四開關Q4為軟開關,從而第一開關Q1、第二開關Q2、第三開關Q3和第四開關Q4降低損耗,有效地提高逆變器電路的效率。圖9為發明實施例的圖5所示的逆變器電路的又一種控制方法的流程圖。本實施例的逆變器電路的控制方法在上述圖7所示的雙極性調製下的逆變器電路控制方法的基礎上,進一步在201之後還可以包括如下步驟202、當第一電感LI的電流的數值小於預設電流閾值時,控制關斷第二開關組中的第二開關Q2和第三開關組中的第三開關Q3,第一開關組中的第一二極體Dl和第四開關組中的第四二極體D4導通,再控制導通第一開關組中的第一開關Ql和第四開關組中的第四開關Q4,使得第二開關Q2和第三開關Q3低電流關斷,第一開關Ql和第四開關Q4低電壓導通。同理,本實施例中的預設電流閾值可以為小於IA的電流值。步驟200中,控制導通第一開關組中的第一開關和第四開關組中的第四開關Q4之後,第一電感LI的流向為正向。而在201中關斷第一開Ql關和第四開關Q4之後,由於電路中第一電感LI和電容C的存在,第一電感LI的電感電流會繼續續流。而在控制導通第二開關組中的第二開關Q2和第三開關組中的第三開關Q3之後,此時導致第一電感LI的電流的流向應該為負向。但是第一電感LI的電流應該是流電感電流直到電感電流的降為零時,才會負向流動。當第一電感 LI中的為零或者開始變為接近於零的負向的極小值時,控制關斷第二開關組中的第二開關 Q2和第三開關組中的第三開關Q3,使得第二開關Q2和第三開關Q3低電流關斷。根據第一橋臂和第二橋臂的工作原理,當第一電感LI的電流為零或者接近於零的負向極小值時,控制關斷第二開關Q2和第三開關Q3之後,在導通第一開關Ql和第四開關Q4之前的瞬間,第一開關組中的第一二極體Dl和第四開關組中的第四二極體D4會立刻導通以形成迴路,此時第一二極體Dl和第四二極體D4兩端電壓很小為零或者接近於零的極小值,再控制導通第一開關組中的第一開關Ql和第四開關組中的第四開關Q4,使得第一開關Ql和第四開關Q4低電壓導通。同理,本實施例的上述預設時間為根據實際需求設置的。其中預設電流閾值為接近於零的很小的數值,或者零。例如可以取小於IA的電流值。本實施例的逆變器電路及控制方法,通過採用上述技術方案,能夠實現第二開關 Q2和第三開關Q3的低電壓導通以及低電流關斷、和第一開關Ql和第四開關Q4的低電壓導通,使得一開關Q1、第二開關Q2、第三開關Q3和第四開關Q4為軟開關,從而降低開關損耗, 有效地提高逆變器電路的效率。通過上述實施例中單極性調製下的控制方法的步驟100-111和雙極性調製下的控制步驟200-202可以分別實現交流源AC的有功輸出和無功輸出。詳細可以分別結合上述實施例中的步驟100-111或者步驟200-202與現有技術中的有功輸出或者無功輸出原理實現,詳細在此不再贅述。圖10為本發明另一種實施例提供的逆變器電路的示意圖。圖10所示的逆變器電路在上述圖5所示實施例的基礎上,進一步還可以包括如下方案如圖10所示,本實施例的逆變器電路中電容C兩端並接的並聯支路中還包括第二電感L2,該第二電感L2與交流源AC或者負載串聯,即該第二電感L2 —端與交流源AC或者負載連接,該第二電感L2的另一端連接在第一電感LI與電容C之間的電路上。本實施例中增加的第二電感L2主要起到濾波的作用,用於平滑輸出電流。進一步可選地,本實施例的逆變器電路中,濾波電路中還可以包括與電容C串接的電阻R,即該電阻R —端與電容C連接,而該電阻R的另一端連接在第二橋臂的第三開關組和第四開關組之間的電路上,此時對應的,並聯支路並接在電容C和電阻R兩端,本實施例的電阻R與電容C串接,可以用於防止第一電感LI、第二電感L2和電容C的諧振。圖10所示實施例是在圖5所示實施例的基礎上,同時在並聯支路中增加第二電感 L2和在濾波電路中增加電阻R為例,實際應用中可以在圖5所示實施例的基礎上,以擇一的方式增加第二電感L2和電阻R構成本發明的一種可選的逆變器電路的實施例。同理,圖 10也是以並聯支路中包括交流源AC為例介紹本發明的技術方案。同理可以採用上述圖6-圖9所示的逆變器電路的控制方法實現對圖10所示的逆變器電路進行控制,詳細可以參考圖6-圖9所示實施例的記載;其中圖6和圖8為單極性調製下的控制方法,圖7和圖9為雙極性調製下的控制方法。本實施例的逆變器電路,通過採用上述技術方案,能夠實現開關能夠在低電壓下導通和/或在低電流下關斷,使得開關為軟開關,從而降低損耗,有效地提高逆變器電路的效率。下面以圖10所示的逆變器電路為例,詳細介紹本發明實施例的逆變器電路的工
作原理。圖11為圖10所示的逆變器電路的一個周期的輸出波形圖。如圖11所示,其中 T1、T2、T3和Τ4各為周期/4,其中實線為輸出電壓,虛線為輸出電流。圖12為單極性調製下的圖11所示的Tl時間段的逆變器電路的原理圖。如圖12 所示,粗線所示為該Tl時間段中的電路狀態圖。如圖12所示,在該Tl時間段,第一開關組中的第一開關Ql為主控開關,交流源AC 的電壓上方為正極,下方為負極。首先導通第一開關組中的第一開關Ql和第四開關組中的第四開關Ql,在高頻開關下,直流源DC的正極輸出的電流經過第一開關Ql、第一電感LI之後分為兩路,一路經過電容C、電阻R以及第四開關Q4回到直流源的負極;另一路通過第二電感L2、交流源AC和第四開關Q4回到直流源的負極。此時第一電感LI的電流方向為正向。根據第一橋臂的工作原理,關斷第一開關Ql之後,應該導通第二開關Q2。在第一開關Ql關斷,第二開關Q2導通的瞬間,第二二極體D2先導通,此時第二二極體兩端電壓很小,為零或者接近於零的極小值,此時導通第二開關Q2,可以使得第二開關Q2低電壓導通。 第二開關Q2導通後,由於第一電感LI、第二電感L2和電容C的存在,第一電感LI的電流會繼續續流,即電流方向應該不變;但是第一電感LI的電流會慢慢減小,直到第一電感LI 的電流減為零或者為接近於零的負向極小值,關斷第二開關Q2,使得第二開關Q2低電流關斷,此時對應得導通第一開關Ql也屬於低電流導通。第一開關Ql導通之後,又回到圖12 所述狀態,此時完成單極性調製下Tl時間段內的一個開關周期,在該Tl時間段內,可以通過完成上百個上述開關周期便可以實現輸出圖11中的Tl時間段的波形。在該Tl時間段中,輸出電壓和電流同相,且該狀態下逆變器的工作原理為純有功輸出。圖13A為T4+T1時間段的一種輸出電流i與時間t的關係圖。圖13B為T4+T1周期的另一種輸出電流i與時間t的關係圖。這裡的T4時間段+Tl時間段可以為相鄰的兩個周期中的前一個周期的最後T/4與後一個周期的第一個T/4構成。如圖13A和圖13B所示,上半軸的弧線均表示的是T4+T1周期內輸出的電流i,鋸齒線表示的是第一電感LI的電流,例如可以通過控制第一開Ql和第四開關Q4的導通時間,以實現控制第一電感LI的電流,從而可以實現對輸出電流的控制。其中第一電感LI的電流可以採用現有方式在第一電感LI前或者後設置檢測器檢測到。圖13A對應在第一電感LI的電流降為零後出現微小的負值時進行控制的示意圖,圖13B對應在第一電感LI的電流降為零時進行控制的示意圖。 對於T2+T3時間段的一種輸出電流i與時間t的關係圖(水平軸下方)正好與圖13A和圖 14B所示的輸出電流i與時間t的關係圖(水平軸上方)方向相反,即將圖13A和圖13B所示圖形翻轉到水平軸下方即可,在此不再贅述。圖14為單極性調製下的圖11所示的T2時間段的逆變器電路的原理圖。如圖14 所示,粗線所示為該T2時間段中的電路狀態圖。如圖14所示,在該T2時間段中,第二開關 Q2為主控開關,交流源AC的電壓上方為正極,下方為負極。第一電感LI的電流方向與Tl 時間段中第一電感LI的電流方向相反,若取Tl時間段中第一電感LI的方向為正,此時T2 時間段中第一電感LI的方向為負。因此在Tl時間到T2時間段切換時,需要控制第一電感 LI的電流為O。在T2時間段開始時,導通第二開關Q2和第四開關Q4,此時由交流源AC提供電源,交流源AC的正極輸出的電流經過第二電感L2之後分為兩路,一路經過第一電感 LI、第二開關Ql和第四開關Q4回到交流源AC的負極;另一路經過電容C和電阻R回到交流源AC的負極。當第一電感LI的負向電流增大到一定值時,關斷第二開關Q2,根據第一橋臂的工作原理,需要導通第一開關Q1,在關斷第二開關Q2之後導通第一開關Ql之前,電流經過第一二級管Dl流向直流源DC的正極,此時第一二極體Dl兩端電壓很小為零或者接近於零的極小值,導通第一開關Q1,使得第一開關Ql低電流導通。由於第一電感LI、第二電感L2和電容C的存在,第二開關Q2關斷之後,第一電感 LI上的電感電流會繼續沿著負向續流。而第一開關Ql導通之後,直流源DC輸出電流,經過第一開關Ql流向第一電感LI,對應的第一電感LI的電流流向與第一電感LI的電感電流續流的流向相反,從而使得第一電感LI的電流先由負值逐漸增為零,然後再正向流動。當第一電感LI的電流由負值逐漸增為零或者開始變為正向的接近於零的極小值時,然後關斷第一開關Ql,使得第一開關Ql低電流關斷,此時對應導通第二開關Q2也屬於低電壓導通。 第二開關Q2導通之後,又回到圖14所述狀態,此時完成單極性調製下T2時間段內的一個開關周期,在該T2時間段內,可以通過完成上百個上述開關周期便可以實現輸出圖11中的 T2時間段的波形。
如圖14所示的時間段T2中,輸出電壓與電流反相,市電向逆變器灌入無功。圖15為單極性調製下的圖11所示的T3時間段的逆變器電路的原理圖。如圖15 所示,粗線所示為該T3時間段中的電路狀態圖。如圖15,在T3時間段,第三開關Q3為主控開關,交流源AC的電壓上方為正極,下方為負極。第二開關組中的第二開關Q2和第三開關組中的第三開關Q3導通,直流源DC輸出的電流經過第三開關Q3之後,分為兩路,一路通過交流源AC和第二電感L2,另一路通過電阻R和電容C,在第一電感LI的靠近第二電感L2和電容C的一端合併,合併後的電流經過第一電感LI和第二開關Q2回到直流源的負極。圖15中所示的第一電感LI的電流方向與圖12所示的第一電感LI的電流方向相反,即T3時間段內第一電感LI的方向為負向。當第一電感LI的負向電流增大到一定值時,關斷第三開關Q3,根據第二橋臂的工作原理,關斷第三開關Q3之後,第四二極體D4立刻導通,在第四二極體D4導通瞬間,第四二極體D4兩端電壓很小,為零或者接近於零的極小值。此時導通第四開關Q4,使得第四開關Q4導通。第四開關Q4導通後,由於第一電感LI、第二電感L2和電容C的存在,第一電感LI 中的電流會續流,並逐漸減小,直到減為零或者開始有接近於零的正向極小值時。此時關斷第四開關Q4,使得第四開關Q4低電流關斷,同時導通第三開關Q3,對應地第三開關Q3也屬於低電流導通,此時又回到圖15所述狀態,此時完成單極性調製下T3時間段內的一個開關周期,在該T3時間段內,可以通過完成上百個上述開關周期便可以實現輸出圖11中的T3 時間段的波形。如圖15所示的時間段T3中,輸出電壓與電流同相,且該狀態下逆變器的工作原理為純有功輸出。圖16為單極性調製下的圖11所示的T4時間段的逆變器電路的原理圖。如圖16 所示,粗線所示為該T4時間段中的電路狀態圖。如圖16所示,在T4時間段,第四開關Q4為主控開關,交流源AC的電壓上方為正極,下方為負極。第一電感LI的電流方向與Tl時間段中第一電感LI的電流方向相同,與 T3時間段的電流方向相反,因此在T3時間到T4時間段切換時,需要控制第一電感LI的電流為O。在T4時間段開始時,導通第二開關Q2和第四開關Q4,此時由交流源AC提供電源, 但是在T4時間段內,交流源AC的正負極正好與圖14所述的T2時間段中交流源AC的正負極反向。交流源AC的正極輸出的電流經過第四開關Q4、第二開關Q2和第一電感LI之後分為兩路,一路經過第二電感L2回到交流源AC的負極,另一路經過電容C和電阻R回到交流源AC的負極。當第一電感LI的正向電流增大到一定值時,關斷第四開關Q4,根據第二橋臂的工作原理,需要導通第三開關Q3,在關斷第四開關Q4之後導通第三開關Q3之前,電流經過第三二級管D3流向直流源DC的正極,此時第三二極體D3兩端電壓很小為零或者接近於零的極小值,導通第三開關Q3,使得第三開關Q3低電流導通。第三開關Ql導通之後,直流源DC輸出電流,經過第三開關Q3分為一路經過交流源AC、第二電感L2,另一路經過電阻R和電容C,在第一電感LI的靠近第二電感L2和電容 C 一端兩路電流合併,並通過第一電感LI和第二開關Q2回到直流源DC的負極,此時導通第三開關Q3之後,致使第一電感LI的電流方向與關斷第四開關Q4之後在第一電感LI中產生的電感電流反向相反,從而導致第一電感LI中的電流由正值逐漸減為零再轉為負向流向。 當第一電感LI中的電流減為零或者開始變為負向極小值時,關斷第三開關Q3,使得第三開關Q3低電流關斷,此時對應的電流為零或者接近於零的很小值,導通第四開關Q4也屬於地電壓導通。第四開關Q4導通之後,又回到圖16所述狀態,此時完成單極性調製下T4時間段內的一個開關周期,在該T4時間段內,可以通過完成上百個上述開關周期便可以實現輸出圖11中的T4時間段的波形。如圖16所示的時間段T4中,輸出電壓與電流反相,市電向逆變器灌入無功。通過採用上述Tl、T2、T3和T4時間段的控制便完成逆變器輸出的一個完整的周期,在Tl、T2、T3和Τ4時間段中每一個時間段內,均可以採用上百個上述相應的開關周期實現圖11所述的輸出電壓和電流。上述圖12、圖14、圖15和圖16分別為Τ1、Τ2、Τ3和Τ4 時間段內的主控狀態圖。上述圖12、圖14、圖15和圖16中的並聯支路中的交流源AC在不提供電源的情況下可以採用負載代替。採用上述實施例的技術方案,能夠實現開關在低電壓下導通和/或在低電流下關斷,使得開關為軟開關,從而降低損耗,有效地提高逆變器電路的效率。同樣,也可以採用雙極性調製方法調製圖10所示的逆變器電路,使得該逆變器電路輸出圖11所不的輸出電壓和輸出電流。圖17為雙極性調製下的圖11所示的Tl時間段的逆變器電路的原理圖。如圖17 所示,粗線所示為該Tl時間段中的電路狀態圖。如圖17所示,在Tl時間段,交流源AC的電壓上方為正極,下方為負極。首先控制第一開關組中的第一開關Ql和第四開關組中的第四開關Q4導通,直流源DC的正極輸出電流經過第一電感LI後,一路經過第二電感L2、交流源AC和第四開關Q4回到直流源的負極, 另一路經過電容C、電阻R和第四開關Q4回到直流源DC的負極;假設第一電感LI的電流流向為正向。在該Tl時間段組內,第一開關Ql和第四開關Q4為主控開關,當按照上述方式,第一開關Ql和第四開關Q4導通後,第一電感LI的電流到達一定值時,控制關斷第一開關Ql和第四開關Q4,根據第一橋臂和第二橋臂的工作原理,第一開關Ql和第四開關Q4關斷之後,第二開關Q2和第三開關Q3就應該導通,因此在第一開關Ql和第四開關Q4關斷之後,第二開關Q2和第三開關Q3導通之前的瞬間,第二開關組中的第二二極體D2和第三開關組中的第三二極體D3導通,此時第二二極體D2和第三二極體D3兩端的電壓均很小,具體可以為O或者接近於O的很小值,然後再控制導通第二開關組中的第二開關Q2和第三開關組中的第三開關Q3,使得第二開關Q2和第三開關Q3低電壓導通。在第二開關Q2和第三開關Q3低電壓導通後,直流源DC的正極輸出的電流經過第三開關Q3,分為兩路,一路經過並聯支路,即經過交流源AC和第二電感L2,另一路經過電阻R和電容C,在第一電感LI的靠近第二電感L2和電容C 一端兩路電流合併,合併後的電流通過第一電感LI和第二開關 Q2回到直流源的負極。由於第一電感LI和第二電感L2和電容C的存在第一開關Ql和第四開關Q4關斷之後,第一電感LI和第二電感L2中的電感電流還會沿著原來的方向(即正向)續流。但是在第二開關Q2和第三開關Q3導通後,由於直流源DC的供電導致第一電感LI的電流方向與電感電流方向(即續流方向)相反,從而導致第一電感LI的電流先沿著電感電流方向流動(即正向)流動,在第二開關Q2和第三開關Q3導通後一段時間後,第一電感LI的電流表現為由正向電流逐減降為O再轉向負向流動。當第一電感LI的電流降為O或者開始變為負向的接近於零的極小值時,關斷第二開關Q2和第三開關Q3,使得第二開關Q2和第三開關Q3低電流關斷。同時根據第一橋臂和第二橋臂的工作原理,導通第一開關Ql和第四開關Q4,對應地,第一開關Ql和第4開關Q4為低電壓導通。導通第一開關Ql和第四開關Q4之後,電路又回到圖17所示的狀態,此時完成雙極性調製下Tl時間段內的一個開關周期。在該Tl時間段內,可以通過完成上百個上述開關周期便可以實現輸出圖11中的Tl 時間段的波形。同理,在該Tl時間段中,輸出電壓和電流同相,且該狀態下逆變器的工作原理為純有功輸出。圖18為雙極性調製下的圖11所示的T2時間段的逆變器電路的原理圖。如圖18 所示,粗線所示為該T2時間段中的電路狀態圖。如圖18所示,在T2時間段,交流源AC的電壓上方為正極,下方為負極。第二開關 Q2和第三開關Q3為主控開關,首先控制第二開關Q2和第三開關Q3導通,電流流向分析可以參考上述實施例的記載,此時對應地,第一電感LI的電流為負向。當第一電感LI的負向電流增大到一定值時,關斷第二開關Q2和第三開關Q3。很據第一橋臂和第二橋臂的工作原理,此時需要導通第一開關Ql和第四開關Q4,關斷第二開關Q2和第三開關Q3後,第一電感 LI的電感電流會沿負向繼續流動。而導通第一開關Ql和第四開關Q4之後,會導致第一電感LI的電流朝正向流動。此時對應地,第一電感LI的電流應該會先沿著負向續流電感電流,直到負向的電感電流由負值逐漸增為零時,再沿著正向流動。當第一電感LI的電流由負向逐漸增為零或者開始變為正向的極小值時,再關斷第一開關Ql和第四開關Q4,使得第一開關Ql和第四開關Q4低電流關斷。根據第一橋臂和第二橋臂的工作原理,此時需要導通第二開關Q2和第三開關Q3,對應的第二開關Q2和第三開關Q3屬於低電壓導通。導通第二開關Q2和第三開關Q3之後,電路又回到圖18所示的狀態,此時完成雙極性調製下T2時間段內的一個開關周期。在該T2時間段內,可以通過完成上百個上述開關周期便可以實現輸出圖11中的T2時間段的波形。如圖18所示的時間段T2中,輸出電壓與電流反相,市電向逆變器灌入無功。圖19為雙極性調製下的圖11所示的T3時間段的逆變器電路的原理圖。如圖19 所示,粗線所示為該T3時間段中的電路狀態圖。如圖19所示,在T3時間段的電路狀態圖與圖18所示T2時間段的電路狀態圖的區別僅在於圖19中交流源AC的電壓上方為負極,下方為正極,正好與圖18中交流源AC 的正負極相反。其控制原理參考上述圖18所示實施例的記載,詳細不再贅述。如圖19所示的時間段T3中,輸出電壓與電流同相,且該狀態下逆變器的工作原理為純有功輸出。圖20為雙極性調製下的圖11所示的T4時間段的逆變器電路的原理圖。如圖20 所示,粗線所示為該T3時間段中的電路狀態圖。如圖20所示,在T4時間段的電路狀態圖與圖17所示T4時間段的的電路狀態圖的區別僅在於圖20中交流源AC的電壓上方為負極,下方為正極,正好與圖17中交流源AC 的正負極相反。其控制原理參考上述圖17所示實施例的記載,詳細不再贅述。採用上述實施例的技術方案,在雙極性調製下,實現開關能夠在低電壓下導通和/ 或在低電流下關斷,使得開關為軟開關,從而降低損耗,有效地提高逆變器電路的效率。圖21為本發明再一實施例提供的逆變器電路的示意圖。如圖21所示,本實施例的逆變器電路在圖5所示的逆變器電路的基礎上,還包括至少一個第三橋臂,至少一個第三橋臂中的每個第三橋臂中包括串聯的第五開關元件組和第六開關元件組,第五開關組中包括並聯的第五開關Qll和第五二極體DlI,第五二極體Dll的負極與直流源DC的正極連接,第六開關元件組包括並聯的第六開關Q21和第六二極體D21,第六二極體D21的正極與直流源DC的負極連接。逆變器電路中還包括至少一個第三電感L11,至少一個第三電感Lll中的每個第三電感Lll與至少一個第三橋臂中的一個第三橋臂對應;至少一個第三電感Lll中的每個第三電感Lll 一端連接在對應的第三橋臂中的第五開關組與第六開關組之間的電路上,另一端連接在第一電感LI的靠近電容C的一端。如圖21所示,圖21是以增加一個第三橋臂為例,按照上述實施例的記載,可以在圖21所示的逆變器電路中增加多個第三橋臂,詳細在此不再贅述。同理還可以在上述圖10所示實施例中的逆變器電路中增加至少一個第三橋臂構成本發明的再一逆變器電路的實施例,詳細可以參考上述實施例的記載,在此不再贅述。圖22為本發明實施例的圖21所示實施例的逆變器電路的一種控制方法的流程圖。如圖22所示,本實施例的逆變器電路的控制方法,具體可以包括如下步驟300、控制至少一個第五開關組中的至少一個第五開關Q11、第一開關組中的第一開關Ql和第四開關組中的第四開關Q4導通,直流源DC的正極輸出電流分為至少兩路,一路經過第一開關Ql和第一電感LI,至少一路中的每一路經過一個第五開關Ql I和一個第三電感LI I,在第一電感LI的靠近交流源AC和/或電容C的一端,至少兩路電流合併,並再次分為兩個支路,一支路經過交流源AC後,另一支路經過電容C後,兩個支路的電流混合併通過第四開關Q4回到直流源DC的負極;假設300中第一電感的電流流向為正向;301、分別控制關斷至少一個第五開關Qll和第一開關Q1,對應地至少一個第六開關組中的第六二極體D21和第二開關組中的第二二極體D2導通,再分別控制導通至少一個第六開關組中的第六開關Q21和第二開關組中的第二開關Q2,使得第二開關Q2和至少一個第六開關Q21低電壓導通。採用上述實施例控制方法可以實現對圖21所示的逆變器進行控制,以實現開關的低電壓導通,從而使得開關為軟開關,從而降低損耗,有效地提高逆變器電路的效率。進一步可選地,在上述步驟301之後,還可以包括如下內容302、當第一電感LI和至少一個第三電感Lll的電流的數值分別小於預設電流閾值時,控制關斷第二開關組中的第二開關Q2和至少一個第六開關組中的第六開關Q21,第一開關組中的第一二極體Dl和至少一個第五開關組中的第五二極體DlI導通,再控制導通第一開關組中的第一開關Ql和至少一個第五開關組中的第五開關Qll,使得第二開關Q2和至少一個第六開關Q21低電流關斷,第一開關Q2和至少一個第五開關Qll低電壓導通。具體地,預設電流閾值為接近於零的極小值,例如可以為小於IA的電流值。具體地,第一電感LI和至少一個第三電感Lll的電流的數值分別為零或者為接近於零的極小值時控制關斷第二開關組中的第二開關Q2和至少一個第六開關組中的第六開關Q21。進一步可選地,在上述步驟302之後,還可以包括如下內容303、控制至少一個第六開關組中的第六開關Q21、第二開關組中的第二開關Q2和第三開關組中的第三開關Q3導通,直流源DC的正極輸出電流經第三開關Q3後分為兩個支路,一支路經過交流源AC後,另一支路經過電容C後,在第一電感LI靠近交流源AC和/或電容C的一端,兩個支路的電流合併,並再次被分為至少兩路,一路經過第一電感LI和第一開關Ql回到直流源DC的負極,至少一路中的每一路經過一個對應的第三電感Lll和一個第五開關Qll回到直流源DC的負極;303中對應第一電感LI的電流流向為負向。304、控制關斷第三開關Q3,第四開關組中的第四二極體D2導通,再控制導通第四開關組中的第四開關Q4,使得第四開關Q4的低電壓導通。進一步可選地,在上述步驟303之後,還可以包括如下內容305、當第一電感LI和至少一個第三電感Lll的電流的數值分別小於預設電流閾值時,控制關斷第四開關組中的第四開關Q4,第三開關組中的第三二極體D3導通,再控制導通第三開關組中的第三開關Q3,使得第四開關Q4低電流關斷,第三開關Q3的低電壓導通。本實施例中以並聯支路中包括一個交流源AC為例介紹本發明的技術方案,實際應用中該交流源AC可以採用負載來代替。由於圖21所示的逆變器電路中都是以增加一個第三橋臂為例,因此上述300-304 中的也可以一個第三橋臂為例實現相應的控制過程,此時對應的第五開關組和第六開關組均為一個,即對應的第五開關Q11、第五二極體D11、第六開關Q21和第六二極體D21均為一個。圖22所示實施例的控制方法為在單極性控制下對圖21所示實施例的逆變器電路的控制。圖21所示實施例中,第三橋臂與第一橋臂作用相同,其實現控制的方式也完全相同,即第五開關Qll與圖21所示的逆變器電路中與第一開關Ql地位是對等的;第六開關 Q21與圖21所示的逆變器電路中的第二開關Q2地位是對等的;第三電感Lll和與圖21所示的逆變器電路中的第一電感LI地位是對等的。因此圖22所示實施例的控制方法與上述圖6及圖8對應的實施例的控制方法的實現機制相類似,其中對第三橋臂中的第五開關Q11 的控制與第一開關Ql的控制方式相同,對第六開關Q21的控制與第二開關Q2的控制方式相同,第三電感Lll和第一電感LI的控制方式相同,因此詳細亦可參考上述圖6和圖8所示實施例的記載方式實現圖22所示實施例的控制過程。採用上述實施例的技術方案,能夠實現開關能夠在低電壓下導通和/或在低電流下關斷,使得開關為軟開關,從而降低損耗,有效地提高逆變器電路的效率。圖23為本發明實施例的圖21所示的逆變器電路的另一種控制方法的流程圖。如圖23所示,本實施例的逆變器電路的控制方法,具體可以包括如下步驟400、控制至少一個第五開關組中的至少一個第五開關Q11、第一開關組中的第一開關Ql和第四開關組中的第四開關Q4導通,直流源DC的正極輸出電流分為至少兩路,一路經過第一開關Ql和第一電感LI,至少一路中的每一路經過一個第五開關Ql I和一個第三電感L11,在第一電感LI的靠近交流源AC和/或電C容的一端,至少兩路電流合併,並再次分為兩個支路,一支路經過交流源AC後,另一支路經過電容C後,兩個支路的電流合併經過第四開關Q4後回到直流源DC的負極;假設400中第一電感LI的電流流向為正向。
401、控制關斷至少一個第五開關Q11、第一開關Ql和第四開關Q4,對應地,至少一個第六開關組中的第六二極體D21、第二開關組中的第二二極體D2和第三開關組中的第三二極體D3導通,再控制導通至少一個第六開關Q21、第二開關Q2和第三開關Q3,使得至少一個第六開關Q21、第二開關Q2和第三開關Q3低電壓導通。可選地,上述實施例中的步驟401之後,還可以包括402、當第一電感LI和至少一個第三電感Lll的電流的數值分別小於預設電流閾值時,控制關斷至少一個第六開關組中的第六開關Q21、第二開關組中的第二開關Q2和第三開關組中的第三開關Q3,至少一個第五開關組中的第五二極體D11、第一開關組中的第一二極體Dl和第四開關組中的第四二極體D4導通,再控制導通至少一個第五開關組中的第五開關Q11、第一開關組中的第一開關Ql和第四開關組中的第四開關Q4,使得至少一個第六開關Q21、第二開關Q2和第三開關Q3低電流關斷,至少一個第五開關Q11、第一開關Ql 和第四開關Q4低電壓導通。需要說明的是,上述實施例中,當增加至少一個第三橋臂時,此時對應的需要增加至少一個第三電感L11,此時還需要控制第一電感LI和至少一個第三電感Lll的電流達到峰值的時間互相錯開,這樣可以減少紋波,使得輸出質量更好。本實施例中以並聯支路中僅包括一個交流源AC為例介紹本發明的技術方案,實際應用中該交流源AC可以採用負載來代替。由於圖23所示的逆變器電路中都是以增加一個第三橋臂為例,因此上述400-402 中的也可以一個第三橋臂為例實現相應的控制過程,此時對應的第五開關組和第六開關組均為一個,即對應的第五開關Q11、第五二極體D11、第六開關Q21和第六二極體D21均為一個。圖23所示實施例的控制方法為在雙極性控制下對圖21所示實施例的逆變器電路的控制。同理,圖23所示實施例的控制方法與上述圖7及圖9對應的實施例的控制方法的實現機制相類似,其中對第三橋臂中的第五開關Qll的控制與第一開關Ql的控制方式相同,對第六開關Q21的控制與第二開關Q2的控制方式相同,第三電感Lll和第一電感LI的控制方式相同,因此詳細亦可參考上述圖7和圖9所示實施例的記載方式實現圖22所示實施例的控制過程。同理可以參考上述對圖10所示逆變器電路的單極性調製下的控制和雙極性調製下的控制原理,實現對圖21所示的逆變器電路進行單極性調製下的控制和雙極性調製下的控制,詳細參考上述實施例的記載,在此不在贅述。圖24A為T4+T1時間段的再一種輸出電流i與時間t的關係圖。圖24B為T4+T1 周期的又一種輸出電流i與時間t的關係圖。圖20A和圖24B分別對應在上述圖21所示逆變器電路的正向電流輸出狀態圖。圖24A和圖24B分別與圖13A和圖13B對應,與圖13A 和圖13B的區別僅在於,圖20A和圖24B中存在兩條鋸齒線,分別表示第一電感LI的電流和第三電感Lll的電流,如圖24A和圖24B所示,需要控制第一電感LI和至少一個第三電感Lll的電流達到峰值的時間互相錯開,這樣可以減少紋波,使得輸出質量更好。採用上述實施例的技術方案,能夠實現開關能夠在低電壓下導通和/或在低電流下關斷,使得開關為軟開關,從而降低損耗,有效地提高逆變器電路的效率。
同理採用上述圖22或者圖23所示的對圖21所示的逆變器電路的控制方法也可以實現圖21所示逆變器電流的有功輸出和武功輸出,詳細在此不再贅述。圖25為本發明一實施例提供的逆變器電路控制裝置的結構示意圖,如圖25所示, 本實施例的逆變器電路控制裝置包括逆變器電路10和控制模塊20。本實施例的逆變器電路10包括直流源、第一橋臂和第二橋臂,第一橋臂分別連接直流源的正極和負極,第二橋臂分別連接直流源的正極和負極,第一橋臂和第二橋臂並聯設置;第一橋臂包括串聯的第一開關元件組和第二開關元件組,第一開關元件組包括並聯的第一開關和第一二極體,第一二極體的負極與直流源的正極連接,第二開關元件組包括並聯的第二開關和第二二極體,第二二極體的正極與直流源的負極連接;第二橋臂包括串聯的第三開關元件組和第四開關元件組,第三開關元件組包括並聯的第三開關和第三二極體,第三二極體的負極與直流源的正極連接,第四開關元件組包括並聯的第四開關和第四二極體,第四二極體的正極與直流源的負極連接;逆變器電路中還包括濾波電路,濾波電路中包括串聯的第一電感和電容,第一電感的另一端連接在第一橋臂的第一開關元件組與第二開關元件組之間的電路上,電容的另一端連接在第二橋臂的第三開關元件組與第四開關元件組之間的電路上,電容的兩端並接一併聯支路,並聯支路中包括交流源或者負載。控制模塊20與逆變器電路10連接,用於控制逆變器電路10中的第一開關組中的第一開關和第四開關組中的第四開關導通,直流源的正極輸出的電流經過第一開關和第一電感後分為兩路,一路經過並聯支路後;另一路通過電容後,兩路電流匯合經第四開關回到直流源的負極。該控制模塊20還用於控制關斷第一開關,第二開關組中的第二二極體導通,再控制導通第二開關組中的第二開關,使得第二開關低電壓導通。需要說明的是,本實施例中的逆變器電路10具體可以採用上述圖5所示實施例的逆變器電路,詳細可以參考上述圖5所示實施例的記載,在此不再贅述。控制模塊20具體用於採用圖6所示的逆變器電路的控制方法實現對上述逆變器電路10進行控制,使得逆變器電路10中的開關能夠低電壓導通。可選地,本實施例的逆變器電路10還可以採用上述圖10或者圖21所述的逆變器電路,詳細可以參考上述圖10或圖21所示實施例的記載,在此不再贅述。對應地,控制模塊20還可以採用上述圖8或者圖22所示的逆變器電路的控制方法實現對上述逆變器電路 10進行控制,使得逆變器電路10中的開關能夠低電壓導通和/或低電流關斷。本實施例的逆變器電路的控制裝置,通過控制模塊的控制,能夠使得逆變器電路中的開關在低電壓下導通和/或在低電流下關斷,使得開關為軟開關,從而降低損耗,有效地提高逆變器電路的效率。圖26為本發明一實施例提供的逆變器電路控制裝置的結構示意圖,如圖26所示, 本實施例的逆變器電路控制裝置包括逆變器電路30和控制模塊40。本實施例的逆變器電路30包括直流源、第一橋臂和第二橋臂,第一橋臂分別連接直流源的正極和負極,第二橋臂分別連接直流源的正極和負極,第一橋臂和第二橋臂並聯設置;第一橋臂包括串聯的第一開關元件組和第二開關元件組,第一開關元件組包括並聯的第一開關和第一二極體,第一二極體的負極與直流源的正極連接,第二開關元件組包括並聯的第二開關和第二二極體,第二二極體的正極與直流源的負極連接;第二橋臂包括串聯的第三開關元件組和第四開關元件組,第三開關元件組包括並聯的第三開關和第三二極體,第三二極體的負極與直流源的正極連接,第四開關元件組包括並聯的第四開關和第四二極體,第四二極體的正極與直流源的負極連接;逆變器電路中還包括濾波電路,濾波電路中包括串聯的第一電感和電容,第一電感的另一端連接在第一橋臂的第一開關元件組與第二開關元件組之間的電路上,電容的另一端連接在第二橋臂的第三開關元件組與第四開關元件組之間的電路上,電容的兩端並接一併聯支路,並聯支路中包括交流源或者負載。控制模塊40與逆變器電路30連接,用於控制逆變器電路30中的第一開關組中的第一開關和第四開關組中的第四開關導通,直流源的正極輸出電流經過第一開關和第一電感後分為兩路一路經過並聯支路後,另一路經過電容後,兩路電流匯合後經過第四開關回到直流源的負極。控制模塊40還用於控制關斷第一開關和第四開關,第二開關組中的第二二極體和第三開關組中的第三二極體導通,再控制導通第二開關組中的第二開關和第三開關組中的第三開關,使得第二開關和第三開關低電壓導通。需要說明的是,本實施例中的逆變器電路30具體可以採用上述圖5所示實施例的逆變器電路,詳細可以參考上述圖5所示實施例的記載,在此不再贅述。控制模塊40具體用於採用圖7所示的逆變器電路的控制方法實現對上述逆變器電路30進行控制,使得逆變器電路30中的開關能夠低電壓導通。可選地,本實施例的逆變器電路30還可以採用上述圖10或者圖21所述的逆變器電路,詳細可以參考上述圖10或圖21所示實施例的記載,在此不再贅述。對應地,控制模塊40還可以採用上述圖9或者圖23所示的逆變器電路的控制方法實現對上述逆變器電路 30進行控制,使得逆變器電路30中的開關能夠低電壓導通和/或低電流關斷。本實施例的逆變器電路的控制裝置,通過控制模塊的控制,能夠使得逆變器電路中的開關在低電壓下導通和/或在低電流下關斷,使得開關為軟開關,從而降低損耗,有效地提高逆變器電路的效率。本領域普通技術人員可以理解實現上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成。前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中。該程序在執行時,執行包括上述各方法實施例的步驟;而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。最後應說明的是以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制; 儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換;而這些修改或者替換,並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。
權利要求
1.一種逆變器電路,其特徵在於,包括直流源、第一橋臂和第二橋臂,所述第一橋臂分別連接所述直流源的正極和負極,所述第二橋臂分別連接所述直流源的正極和負極,所述第一橋臂和所述第二橋臂並聯設置;所述的第一橋臂包括串聯的第一開關元件組和第二開關元件組,所述第一開關元件組包括並聯的第一開關和第一二極體,所述第一二極體的負極與所述直流源的正極連接,所述第二開關元件組包括並聯的第二開關和第二二極體,所述第二二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述第二橋臂包括串聯的第三開關元件組和第四開關元件組,所述第三開關元件組包括並聯的第三開關和第三二極體,所述第三二極體的負極與所述直流源的正極連接,所述第四開關元件組包括並聯的第四開關和第四二極體,所述第四二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述逆變器電路中還包括濾波電路,所述濾波電路中包括串聯的第一電感和電容,所述第一電感的另一端連接在所述第一橋臂的所述第一開關元件組與所述第二開關元件組之間的電路上,所述電容的另一端連接在所述第二橋臂的所述第三開關元件組與所述第四開關元件組之間的電路上,所述電容的兩端並接一併聯支路,所述並聯支路中包括交流源或者負載。
2.根據權利要求I所述的逆變器電路,其特徵在於,所述並聯支路中還包括與所述交流源或者所述負載串聯的第二電感,所述第二電感另一端連接在所述第一電感和所述電容之間的電路上。
3.根據權利要求I所述的逆變器電路,其特徵在於,所述濾波電路中還包括與所述電容串接的電阻,所述電阻的另一端連接在所述第二橋臂的所述第三開關元件組與所述第四開關元件組之間的電路上;所述並聯支路並接在所述所述電容和所述電阻的兩端。
4.根據權利要求1-3任一所述的逆變器電路,其特徵在於,所述逆變器電路中還包括至少一個第三橋臂,所述至少一個第三橋臂中的每個所述第三橋臂中包括串聯的第五開關元件組和第六開關元件組,所述第五開關組中包括並聯的第五開關和第五二極體,所述第五二極體的負極與所述直流源的正極連接,所述第六開關元件組包括並聯的第六開關和第六二極體,所述第六二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述逆變器電路中還包括至少一個第三電感,所述至少一個第三電感中的每個所述第三電感與所述至少一個第三橋臂中的一個所述第三橋臂對應;所述至少一個第三電感中的每個所述第三電感一端連接在對應的所述第三橋臂中的所述第五開關組與所述第六開關組之間的電路上,另一端連接在所述第一電感的靠近所述電容的一端。
5.一種針對權利要求1-4任一所述的逆變器電路的控制方法,其特徵在於,包括控制所述第一開關組中的所述第一開關和所述第四開關組中的所述第四開關導通,所述直流源的正極輸出的電流經過所述第一開關和所述第一電感後分為兩路,一路經過所述並聯支路後;另一路通過所述電容後,兩路電流匯合經所述第四開關回到所述直流源的負極;控制關斷所述第一開關,所述第二開關組中的所述第二二極體導通,再控制導通所述第二開關組中的所述第二開關,使得所述第二開關低電壓導通。
6.根據權利要求5所述的方法,其特徵在於,還包括當所述第一電感的電流的數值小於預設電流閾值時,控制關斷所述第二開關組中的所述第二開關,所述第一開關組中的所述第一二極體導通,再控制導通所述第一開關組中的所述第一開關,使得所述第二開關低電流關斷,所述第一開關低電壓導通,所述預設電流閾值小於1A。
7.根據權利要求6所述的方法,其特徵在於,還包括當所述電容兩端並接的所述並聯支路中包括交流源時,控制所述第二開關組中的所述第二開關和所述第四開關組中的所述第四開關導通,所述交流源的輸出電流一路經過所述電容回到所述交流源的負極;另一路通過所述第一電感、所述第二開關和所述第四開關回到所述交流源的負極;控制關斷所述第二開關,所述第一開關組中的所述第一二極體導通,再控制導通所述第一開關組中的所述第一開關,使得所述第一開關低電壓導通。
8.根據權利要求7所述的方法,其特徵在於,還包括當所述第一電感的電流的數值小於所述預設電流閾值時,控制關斷所述第一開關組中的所述第一開關,所述第二開關組中的所述第二二極體導通,再導通所述第二開關組中的所述第二開關,使得所述第一開關低電流關斷,所述第二開關低電壓導通。
9.根據權利要求6所述的方法,其特徵在於,還包括控制所述第二開關組中的所述第二開關和所述第三開關組中的所述第三開關導通,所述直流源的正極輸出電流經所述第三開關之後,分為兩路;一路經過所述並聯支路後,另一路通過所述電容後,兩路電流混合經過所述第一電感和所述第二開關回到所述直流源的負極;控制關斷所述第三開關,所述第四開關組中的所述第四二極體導通,再控制導通所述第四開關組中的所述第四開關,使得所述第四開關的低電壓導通。
10.根據權利要求9所述的方法,其特徵在於,還包括當所述第一電感的電流的數值小於預設電流閾值時,控制關斷所述第四開關組中的所述第四開關,所述第三開關組中的所述第三二極體導通,再控制導通所述第三開關組中的所述第三開關,使得所述第四開關低電流關斷,所述第三開關的低電壓下導通。
11.根據權利要求6所述的方法,其特徵在於,還包括當所述電容兩端並接的所述並聯支路中包括交流源時,控制所述第二開關組中的所述第二開關和所述第四開關組中的所述第四開關導通,所述交流源的輸出電流一路經過所述電容回到所述交流源的負極;另一路通過所述第四開關、所述第二開關和所述第一電感回到所述交流源的負極;經過所述預定時間後,控制關斷所述第四開關,所述第三開關組中的所述第三二極體導通,再控制導通所述第三開關組中的所述第三開關,使得所述第三開關低電壓導通。
12.根據權利要求11所述的方法,其特徵在於,還包括當所述第一電感的電流的數值小於所述預設電流閾值時,控制關斷所述第三開關組中的所述第三開關,所述第四開關組中的所述第四二極體導通,再導通所述第四開關組中的所述第四開關,使得所述第四開關低電流關斷,所述第二開關低電壓導通。
13.根據權利要求5-12任一所述的方法,其特徵在於,當所述逆變器電路還包括所述至少一個第三橋臂時;所述方法還包括對所述至少一個第五開關組中的所述第五開關和所述第五二極體採用與所述第一開關組中的所述第一開關和所述第一二級管對應的控制方式;對所述至少一個第六開關組中的所述第六開關和所述第六二極體採用與所述第二開關組中的所述第二開關和所述第二二級管對應的控制方式;對所述至少一個第三電感採用與所述第一電感對應的控制方式。
14.一種針對權利要求1-4任一所述的逆變器電路的控制方法,其特徵在於,包括控制所述第一開關組中的所述第一開關和所述第四開關組中的所述第四開關導通,所述直流源的正極輸出電流經過所述第一開關和所述第一電感後分為兩路一路經過所述並聯支路後,另一路經過所述電容後,兩路電流匯合後經過所述第四開關回到所述直流源的負極;控制關斷所述第一開關和所述第四開關,所述第二開關組中的所述第二二極體和所述第三開關組中的所述第三二極體導通,再控制導通所述第二開關組中的所述第二開關和所述第三開關組中的所述第三開關,使得所述第二開關和所述第三開關低電壓導通。
15.根據權利要求14所述的控制方法,其特徵在於,還包括當所述第一電感的電流的數值小於預設電流閾值時,控制關斷所述第二開關組中的所述第二開關和所述第三開關組中的所述第三開關,所述第一開關組中的所述第一二極體和所述第四開關組中的所述第四二極體導通,再控制導通所述第一開關組中的所述第一開關和所述第四開關組中的所述第四開關,使得所述第二開關和所述第三開關低電流關斷,所述第一開關和所述第四開關低電壓導通,所述預設電流閾值小於1A。
16.根據權利要求14或15所述的方法,其特徵在於,當所述逆變器電路還包括所述至少一個第三橋臂時;所述方法還包括對所述至少一個第五開關組中的所述第五開關和所述第五二極體採用與所述第一開關組中的所述第一開關和所述第一二級管對應的控制方式;對所述至少一個第六開關組中的所述第六開關和所述第六二極體採用與所述第二開關組中的所述第二開關和所述第二二級管對應的控制方式;對所述至少一個第三電感採用與所述第一電感對應的控制方式。
17.根據權利要求16所述的方法,其特徵在於,還包括控制所述第一電感和至少一個所述第三電感的電流達到峰值的時間互相錯開。
18.—種逆變器電路控制裝置,其特徵在於,包括逆變器電路和控制模塊;所述逆變器電路,包括直流源、第一橋臂和第二橋臂,所述第一橋臂分別連接所述直流源的正極和負極,所述第二橋臂分別連接所述直流源的正極和負極,所述第一橋臂和所述第二橋臂並聯設置;所述的第一橋臂包括串聯的第一開關元件組和第二開關元件組,所述第一開關元件組包括並聯的第一開關和第一二極體,所述第一二極體的負極與所述直流源的正極連接,所述第二開關元件組包括並聯的第二開關和第二二極體,所述第二二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述第二橋臂包括串聯的第三開關元件組和第四開關元件組,所述第三開關元件組包括並聯的第三開關和第三二極體,所述第三二極體的負極與所述直流源的正極連接,所述第四開關元件組包括並聯的第四開關和第四二極體,所述第四二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述逆變器電路中還包括濾波電路,所述濾波電路中包括串聯的第一電感和電容,所述第一電感的另一端連接在所述第一橋臂的所述第一開關元件組與所述第二開關元件組之間的電路上,所述電容的另一端連接在所述第二橋臂的所述第三開關元件組與所述第四開關元件組之間的電路上,所述電容的兩端並接一併聯支路,所述並聯支路中包括交流源或者負載;所述控制模塊,用於控制所述第一開關組中的所述第一開關和所述第四開關組中的所述第四開關導通,所述直流源的正極輸出的電流經過所述第一開關和所述第一電感後分為兩路,一路經過所述並聯支路後;另一路通過所述電容後,兩路電流匯合經所述第四開關回到所述直流源的負極;所述控制模塊,還用於控制關斷所述第一開關,所述第二開關組中的所述第二二極體導通,再控制導通所述第二開關組中的所述第二開關,使得所述第二開關低電壓導通。
19.一種逆變器電路控制裝置,其特徵在於,包括逆變器電路和控制模塊;所述逆變器電路,包括直流源、第一橋臂和第二橋臂,所述第一橋臂分別連接所述直流源的正極和負極,所述第二橋臂分別連接所述直流源的正極和負極,所述第一橋臂和所述第二橋臂並聯設置;所述的第一橋臂包括串聯的第一開關元件組和第二開關元件組,所述第一開關元件組包括並聯的第一開關和第一二極體,所述第一二極體的負極與所述直流源的正極連接,所述第二開關元件組包括並聯的第二開關和第二二極體,所述第二二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述第二橋臂包括串聯的第三開關元件組和第四開關元件組,所述第三開關元件組包括並聯的第三開關和第三二極體,所述第三二極體的負極與所述直流源的正極連接,所述第四開關元件組包括並聯的第四開關和第四二極體,所述第四二極體的正極與所述直流源的負極連接;所述逆變器電路中還包括濾波電路,所述濾波電路中包括串聯的第一電感和電容,所述第一電感的另一端連接在所述第一橋臂的所述第一開關元件組與所述第二開關元件組之間的電路上,所述電容的另一端連接在所述第二橋臂的所述第三開關元件組與所述第四開關元件組之間的電路上,所述電容的兩端並接一併聯支路,所述並聯支路中包括交流源或者負載;所述控制模塊,用於控制所述第一開關組中的所述第一開關和所述第四開關組中的所述第四開關導通,所述直流源的正極輸出電流經過所述第一開關和所述第一電感後分為兩路一路經過所述並聯支路後,另一路經過所述電容後,兩路電流匯合後經過所述第四開關回到所述直流源的負極;所述控制模塊,還用於控制關斷所述第一開關和所述第四開關,所述第二開關組中的所述第二二極體和所述第三開關組中的所述第三二極體導通,再控制導通所述第二開關組中的所述第二開關和所述第三開關組中的所述第三開關,使得所述第二開關和所述第三開關低電壓導通。
全文摘要
本發明實施例提供的逆變器電路及其控制方法、逆變器電路控制裝置,其控制方法包括控制第一開關組中的第一開關和第四開關組中的第四開關導通,直流源的正極輸出的電流經過第一開關和第一電感後分為兩路,一路經過並聯支路後;另一路通過電容後,兩路電流匯合經第四開關回到直流源的負極;控制關斷第一開關,第二開關組中的第二二極體導通,再控制導通第二開關組中的第二開關,使得第二開關低電壓導通。本發明實施例的技術方案,能夠實現開關能夠在低電壓下導通和/或在低電流下關斷,使得開關為軟開關,從而降低開關損耗,有效地提高逆變器電路的效率。
文檔編號H02M7/48GK102594179SQ20121001744
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者張彥忠, 黃伯寧 申請人:華為技術有限公司

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