逆變器的製造方法
2023-09-11 08:00:40 2
逆變器的製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種逆變器，用於將直流電轉換為交流電。其包括直流電源、第一開關模塊、第二開關模塊、電感及控制電路，所述直流電源產生直流電，第一開、第二開關模塊用於接收直流電，且第一、第二開關模塊並聯，第一、第二開關模塊並聯的一端點接地，第一、第二開關模塊並聯的另一端點連接電感的一端，電感的另一端用於輸出所述交流電，控制電路發出正弦脈寬度調製信號為控制信號，以控制第一開關模塊與所述第二開關模塊交替輸出電壓至所述電感，電感用於和所述第一開關模塊及所述第二開關模塊配合以將所述直流電轉換成交流電。本發明逆變器能有效降低逆變器的體積和重量，減小電磁幹擾，具有較長的使用壽命。
【專利說明】逆變器
【技術領域】
[0001]本發明涉及電能轉換領域，尤其涉及一種逆變器。
【背景技術】
[0002]逆變器(inverter)是將直流電壓轉換為交流電壓的器件，在電子電路中起著重要的作用。逆變器中通常包括開關器件、電感及電容等。而開關器件的開關頻率的高頻化是電力電子產品技術含量高低的重要標誌。提高開關器件的開關頻率能夠降低逆變器的體積和重量。然而，提高開關器件的開關頻率會使得開關器件的導通損耗及關斷損耗增加。進一步地，當開關器件導通時，存儲在開關器件的結電容中的能量以電流的形式耗散在該開關器件內。開關器件的頻率越聞，則電流的尖峰越大，從而容易引起開關器件過熱損壞。此外，由於開關器件並聯的二極體由導通變為截止時存在反向恢復期，若開關器件在二極體的反向恢復期內開通運作，容易產生很大的衝擊電流，而開關器件的開關頻率越高，該衝擊電流越大，對開關器件的安全運行造成危害。此外，當開關器件關斷時，電路中的電感等感性元件會感應出尖峰脈衝，開關器件的開關頻率越高，關斷越快，則感性元件上的尖峰脈衝的電壓值越大，當電壓值較高的尖峰脈衝加載在開關器件的兩端，容易造成開關器件的擊穿。此夕卜，隨著開關器件的開關頻率的提高，從而導致電磁幹擾增大，影響了逆變器中的其他元件及逆變器周圍的電子設備的工作。
【發明內容】
[0003]提供一種逆變器，從而有效降低逆變器的體積和重量，減小電磁幹擾，提高逆變器的壽命。
[0004]一方面，提供了一種逆變器，用於將直流電轉換為交流電，其特徵在於，所述逆變器包括直流電源、第一開關模塊、第二開關模塊、電感及控制電路，所述直流電源用於產生一直流電，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊並聯，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊並聯的一端點接地，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊並聯的另一端點連接所述電感的一端，所述電感的另一端用於輸出所述交流電，正弦脈衝寬度調製信號作為控制信號，以控制所述第一開關模塊與所述第二開關模塊交替輸出電壓或電流至所述電感，所述電感用於和所述第一開關模塊及所述第二開關模塊配合以將所述直流電轉換成所述交流電。
[0005]在第一種可能的實現方式中，所述第一開關模塊包括第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元及第四開關單元，所述第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元及第四開關單元均包括第一導通端、第二導通端及第一控制端，各個開關單元中的第一控制端用於接收所述控制信號，並在所述控制信號的控制下控制相應開關單元中的第一導通端與第二導通端的導通和截止，所述第一開關單元的第一導通端連接所述直流電源的正極，所述第一開關單元的第二導通端連接所述電感的一端，所述第二開關單元的第一導通端接地，所述第二開關單元的第二導通端連接所述第三開關單元的第二導通端，所述第三開關單元的第一導通端連接所述電感的一端，所述第四開關單元的第一導通端連接所述電感的一端，所述第四開關單元的第二導通端連所述直流電源的負極。
[0006]結合第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，所述第二開關模塊包括第五開關單元、第六開關單元、第七開關單元及第八開關單元，所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元均包括第三導通端、第四導通端及第二控制端，各個開關單元中的第二控制端用於接收所述控制信號，並在所述控制信號的控制下控制相應開關單元中的第三導通端與第四導通端的導通和截止，所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元相互配合，以形成不同的導電通路或者性截止的電路，當形成不同的導電通路時，使得所述第二開關模塊通過相應的導電通路輸出電壓至所述電感，所述第五開關單元的第三導通端連接所述直流電源的正極，所述第五開關單元的第四導通端連接所述電感的一端，所述第六開關單元的第三導通端接地，所述第六開關單元的第四導通端連接所述第七開關單元的第四導通端，所述第七開關單元的第三導通端連接所述電感的一端，所述第八開關單元的第三導通端連接所述電感的一端，所述第八開關單元的第四導通端連接所述直流電源的負極。
[0007]結合第二種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，所述第一開關單元、所述第二開關單元、所述第三開關單元、所述第四開關單元、所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元均為N溝道場效應電晶體，所述第一控制端及所述第二控制端均為N溝道場效應電晶體的柵極，所述第一導通端及所述第三導通端均為所述N溝道場效應電晶體的漏極、所述第二導通端及所述第四導通端均為所述N溝道場效應電晶體的源極。
[0008]結合第三種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式中，在所述逆變器中，所述第一開關單元、所述第二開關單元、所述第三開關單元、所述第四開關單元、所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元分別並聯一個二極體，所述第一開關單元、所述第二開關單元、所述第三開關單元及所述第四開關單元的第一導通端分別與相應二極體的負極電連接，所述第一開關單元、所述第二開關單元、所述第三開關單元及所述第四開關單元的第二導通端分別與相應二極體的正極電連接，所述第五開關單元、
[0009]所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元的第三導通端分別與相應二極體的負極電連接，所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元的第四導通端分別與相應二極體的正極電連接。
[0010]結合第二種可能的實現方式，在第五種可能的實現方式中，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊在所述控制電路發出的控制信號的控制下周期性地交替輸出電壓至所述電感，在所述控制信號的一個控制周期包括第一階段、第二階段、第三階段、第四階段、第五階段、第六階段、第七階段及第八階段；其中，所述第一至第四階段為正弦脈衝寬度調製信號的正半周期的依次連續的控制階段，第五至第八階段為所述脈衝寬度調製信號的負半周期的依次連續的控制階段，在所述第一階段及所述第二階段以及第五及第六階段中，所述控制信號控制所述第一開關模塊輸出電壓至所述電感，控制所述第二開關模塊無輸出電壓至所述電感；在所述第三階段及所述第四階段中以及第七及第八階段中，控制所述第一開關模塊無輸出電壓至所述電感，控制所述第二開關模塊輸出電壓至所述電感。[0011]結合第五種可能的實現方式，在第六種可能的實現方式中，在所述第一階段內，所述控制信號控制所述第一開關單元及第二開關單元導通且控制所述第三開關單元及第四開關單元截止，或者控制第一開關單元導通且第二開關單元、第三開關單元及第四開關單元截止，以產生所述交流電的正半周期的第一部分。
[0012]結合第六種可能的實現方式，在第七種可能的實現方式中，在所述第二階段內，所述控制信號控制所述第二開關單元及第三開關單元導通且控制所述第一開關單元及第四開關單元截止，以產生所述交流電正半周期的第二部分，所述第二部分和第一部分共同形成所述交流電正半周期的第二部分，所述第二部分與所述第一部分連續。
[0013]結合第七種可能的實現方式，在第八種可能的實現方式中，在所述第三階段內，所述控制信號控制所述第五開關單元及第六開關單元導通且控制所述第七開關單元及第八開關單元截止；或者控制所述第五開關單元導通且控制第六開關單元、第七開關單元及第八開關單元截止，以產生所述交流電的正半周期的第三部分。
[0014]結合第八種可能的實現方式，在第九種可能的實現方式中，在所述第四階段內，所述控制信號控制所述第六開關單元及第七開關單元導通且控制所述第五開關單元及第八開關單元截止，以產生所述交流電的正半周期的第四部分，所述第四部分與所述第三部分連續，且所述第三部分與所述第四部分形成的連續部分與所述第一部分與所述第二部分形成的連續部分相互間隔。
[0015]結合第五種可能的實現方式，在第十種可能的實現方式中，在所述第五階段內，所述控制信號控制所述第三開關單元及第四開關單元導通且控制所述第一開關單元及第二開關單元截止，或者控制所述第四開關單元導通且控制所述第一開關單元、第二開關單元及第三開關單元截止，以形成所述交流電的負半周期的第五部分。
[0016]結合第十種可能的實現方式，在第十一種可能的實現方式中，在所述第六階段內，所述控制信號控制所述第二開關單元及第三開關單元導通且控制所述第一開關單元及第四開關單元截止，以形成所述交流電的負半周期的第六部分，所述第六部分與所述第五部分連續。
[0017]結合第十一種可能的實現方式，在第十二種可能的實現方式中，在所述第七階段內，所述控制信號控制所述第七開關單元及第八開關單元導通且控制所述第五開關單元及第六開關單元截止，或者控制所述第八開關單元導通且控制所述第五開關單元、第六開關單元及第七開關單元截止，以形成所述交流電的負半周期的第七部分。
[0018]結合第十二種可能的實現方式，在第十三種可能的實現方式中，在所述第八階段內，所述控制信號控制所述第六開關單元及第七開關單元導通且控制所述第五開關單元及第八開關單元截止，以形成所述交流電的負半周期的第八部分，所述第八部分與所述第七部分連續，且所述第七部分與所述第八部分形成的連續部分與所述第五部分及所述第六部分形成的連續部分相互間隔。
[0019]結合第一種至第十三種可能的實現方式，在第十四種可能的實現方式中，所述逆變器還包括第一電容及第二電容，所述第 一電容和第二電容串聯後連接在所述直流電的正極和負極之間，所述第一電容和所述第二電容的之間的接點接地。
[0020]另一方面，提供了一種逆變器，用於將直流電轉換為交流電，所述逆變器包括直流電源、第一開關單元、第二開關單元、電感及控制電路，所述直流電源產生一直流電，所述一開關模塊與所述第二開關模塊並聯，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊並聯的一端點接地，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊並聯的另一端點連接所述電感的一端，所述電感的另一端用於輸出所述交流電，所述控制電路用於檢測所述逆變器的輸出電流，並發出正弦脈衝寬度調製信號作為控制信號，當所述逆變器中輸出的電流值小於或等於一預設電流閾值時，所述控制電路控制所述第一開關模塊及所述第二開關模塊交替輸出電壓至所述電感，所述電感用於和所述第一開關模塊及所述第二開關模塊配合以將所述直流電轉換為所述交流電，其中，所述預設電流閾值為所述逆變器中開關模塊的峰值電流或額定工作電流。。
[0021]在第一種可能的實現方式中，當所述逆變器的輸出電流大於所述預設電流閾值時，所述控制電路還用於控制所述第一開關模塊與所述第二開關模塊同時輸出電壓至所述電感。
[0022]在第二種可能的實現方式中，當所述逆變器中輸出的電流值小於或等於所述預設電流閾值時，在所述一個控制信號的一個控制周期包括第一階段、第二階段、第三階段、第四階段、第五階段、第六階段、第七階段及第八階段；其中，所述第一至第四階段為正弦脈衝寬度調製信號的正半周期的依次連續的控制階段，第五至第八階段為所述脈衝寬度調製信號的負半周期的依次連續的控制階段，在所述第一階段及所述第二階段以及第五及第六階段中，所述控制信號控制所述第一開關模塊輸出電壓至所述電感，控制所述第二開關模塊沒有電壓輸出至所述電感；在所述第三階段及所述第四階段中以及第七及第八階段中，控制所述第一開關模塊沒有輸出電壓至所述電感，控制所述第二開關模塊輸出電壓至所述電感。
[0023]結合第二種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，所述第一開關模塊包括第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元及第四開關單元，所述第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元及第四開關單元均包括第一導通端、第二導通端及第一控制端，各個開關單元中的第一控制端用於接收所述控制信號，並在所述控制信號的控制下控制相應開關單元中的第一導通端與第二導通端的導通和截止，所述第一開關單元的第一導通端連接所述直流電源的正極，所述第一開關單元的第二導通端連接所述電感的一端，所述第二開關單元的第一導通端接地，所述第二開關單元的第二導通端連接所述第三開關單元的第二導通端，所述第三開關單元的第一導通端連接所述電感的一端，所述第四開關單元的第一導通端連接所述電感的一端，所述第四開關單元的第二導通端連所述直流電源的負極。
[0024]結合第三種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式中，所述第二開關模塊包括第五開關單元、第六開關單元、第七開關單元及第八開關單元，所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元均包括第三導通端、第四導通端及第二控制端，各個開關單元中的第二控制端用於接收所述控制信號，並在所述控制信號的控制下控制相應開關單元中的第三導通端與第四導通端的導通和截止，所述第五開關單元的第三導通端連接所述直流電源的正極，所述第五開關單元的第四導通端連接所述電感的一端，所述第六開關單元的第三導通端接地，所述第六開關單元的第四導通端連接所述第七開關單元的第四導通端，所述第七開關單元的第三導通端連接所述電感的一端，所述第八開關單元的第三導通端連接所述電感的一端，所述第八開關單元的第四導通端連接所述直流電源的負極。[0025]根據各實現方式提供的逆變器，通由上述描述可見，通過所述控制電路通過控制所述第一開關模塊與所述第二開關模塊交替輸出電壓至所述電感，所述電感和所述第一開關模塊和第二開關配合，形成了所述交流電的正半周期及負半周期，進而產生了所述交流電。因此，所述控制信號的頻率相較於只控制一個第一開關模塊或者一個第二開關模塊的控制信號的頻率相比，本發明中控制信號的頻率是只控制一個第一開關模塊或者一個第二開關模塊的控制信號的頻率的二分之一。從而在輸出交流電值相同的情況下降低了控制信號的頻率。從而減小了開關器件的導通損耗及關斷損耗，經由開關單元的電流的尖峰相對較小，從而使開關單元不容易過熱損且不容易造成開關單元的擊穿。且本發明中控制開關單元中的控制信號的頻率降低可以減小交流電中的紋波，因此能夠減小逆變器中濾除交流電紋波的濾波器(圖未示)的大小，進而能夠減小逆變器的體積和重量，且有利於提高所述逆變器的效率。本發明逆變器降低各個開關模塊中開關單元的開關頻率，因此能夠有效減小電磁幹擾，提高逆變器的使用壽命。再者，本發明逆變器中僅僅採用第一開關模塊與第二開關模塊並聯且交替輸出電壓的方式產生所述交流電，且所述逆變器中僅僅使用一個共同的電感，所述電感連接第一開關模塊及第二開關模塊並聯的一端。即不需要使用將一個開關模塊與電感相連後形成的模組再與另外一個開關模塊與電感相連形成的模組並聯。即，減小了一個作為均流電抗器的電感，因此降低了成本。當不同的模組輸出的電壓不相等時，會導致輸出電壓較高的模組與輸出電壓較低的模組之間存在電勢差，進而導致輸出電壓較高的模組向輸出電壓較低的模組輸出電流，從而導致並聯後的各個模組輸出的電流產生畸變，即產生環流現象。進一步地，由於本發明中第一開關模塊及第二開關模塊共同採用一個電感將交流電輸出，因此，不存在不同的開關模塊與電感相連後形成的模組之間的並聯，因而不會產生電流畸變，即不會產生環流現象。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現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明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本發明較佳實施方式的逆變器的電路圖；
[0028]圖2為本發明逆變器中控制電路產生的控制信號的波形圖；
[0029]圖3為本發明逆變器輸出的交流電壓的等效波形圖。
【具體實施方式】
[0030]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，所描述的實施例僅僅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做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。
[0031]請參閱圖1，其為本發明較佳實施方式的逆變器的電路圖。所述逆變器100用於將一直流電轉換為一交流電。所述逆變器100包括直流電源110、第一開關模塊120、第二開關模塊130、電感L及控制電路140。所述直流電源110用於產生所述直流電，並將所述直流電輸出。 所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130用於接收所述直流電，所述第一開關模塊120與所述第二開關模塊130並聯連接。所述第一開關模塊120與所述第二開關模塊130並聯的一端點接地，所述第一開關模塊120與所述第二開關模塊130並聯的另一端點連接所述電感L的一端，所述電感L用於和所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130配合以將所述直流電轉換為交流電，所述電感L的另一端用於輸出所述交流電，所述控制電路140用於發出正弦脈衝寬度調製信號作為控制信號，以控制所述第一開關模塊120與所述第二開關模塊130交替輸出電壓至所述電感L。所直流電可以為直流電壓或者直流電流，所述交流電可以為交流電壓或者是交流電流。當所述直流電位直流電壓時，對應的交流電為交流電壓；當所述直流電為直流電流時，所述交流電為交流電流。在本實施方式中，以所述直流電為直流電壓，所述交流電為交流電壓為例進行說明。
[0032]所述逆變器100還包括第一電容Cl及第二電容C2，所述第一電容Cl及所述第二電容C2串聯，串聯後的所述第一電容Cl及所述第二電容C2連接在所述直流電源110的正極和負極。所述第一電容Cl及所述第二電容C2用於減少所述輸出的交流電壓中的尖峰脈衝的幅度，使得交流電壓的波形更加平滑。
[0033]優選地，所述逆變器100中還包括濾波器160，所述濾波器用於消除所述逆變器100中輸出的交流電壓的尖峰脈衝，使所述交流電壓的信號的波形更加平滑。在本實施方式中，所述濾波器160為一電容，所述電容一端接地，一端連接在所述L的另一端。在其他實施方式中，所述濾波器160也以由一個電容和一個電感組成。或者由一個電容或者兩個電感組成。
[0034]所述第一開關模塊120與所述第二開關模塊130包括相同的元件，且各元件之間的連接關係相同。具體地，所述第一開關模塊120包括第一開關單元Q1 a、第二開關單元Q2a、第三開關單元Q3—a及第四開關單元仏―a。所述第二開關模塊130包括第五開關單元Q1 b、第六開關單元Q2—b、第七開關單元Q3—b及第八開關單元Q4—b。所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130中的各個開關單元連接至所述控制電路140，接收相應控制信號，並在所述控制信號的控制下導通或截止，所述各個開關模塊中的四個開關單元相互配合，以形成不同的導電通路或者形成截止的電路。當各個開關模塊中的四個開關單元形成不同的導電通路時，使得相應開關模塊通過不相應的導電通路輸出電壓至所述電感L。當各個開關模塊中的四個開關單元形成截止的電路時，相應開關模塊不能輸出電壓至所述電感L。
[0035]相應地，所述控制電路140包括與所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130的開關單元的數目相匹配的控制信號輸出引腳。即在本實施方式中，所述控制電路140包括八個控制信號輸出端，為方便描述，所述八個控制信號輸出端分別標號為第一控制信號輸出端141、第二控制信號輸出端142、第三控制信號輸出端143、第四控制信號輸出端144、第五控制信號輸出端145、第六控制信號輸出端146、第七控制信號輸出端147及第八控制信號輸出端148。各個控制信號輸出端分別用於輸出控制信號至相應開關單元。
[0036]具體地，所述第一開關單元Q1 a、所述第二開關單元Q2 a、所述第三開關單元Q3 a及所述第四開關單元Q4 a均包括第一導通端dl、第二導通端Si及第一控制端gl，所述第一控制端gl用於接收所述控制信號，並在所述控制信號的控制下控制所述第一導通端dl與所述第二導通端Si的導通和截止。具體地，所述第一控制端gl接收所述控制電路140發出的所述控制信號，當所述第一控制端gl在所述控制信號的控制下控制所述第一導通端dl與所述第二導通端Si導通時，相應的開關單元導通；當所述第一控制端gl在所述控制信號的控制下控制所述第一導通端dl與所述第二導通端Si截止時，相應的開關單元截止。所述第一開關單元Q1-a、所述第二開關單元Q2—a、所述第三開關單元Q3—a及所述第四開關單元Q4—a相互配合，以形成不同的導電通路或者形成截止的電路。當所述第一開關模塊120中的所述第一開關單元Q1-a、所述第二開關單元Q2—a、所述第三開關單元Q3—a及所述第四開關單元Q4—a形成不同的導電通路時，所述第一開關模塊120通過相應的導電通路輸出電壓至所述電感L。當所述第一開關模塊120中的所述第一開關單元Q1 a、所述第二開關單元Q2 a、所述第三開關單元Q3—a及所述第四開關單元Q4—a形成截止的電路時，所述第一開關模塊120不能輸出電壓至所述電感L。
[0037]所述第五開關單元Q1 b、所述第六開關單元Q2 b、所述第七開關單元Q3 b及所述第八開關單元Q4 b均包括第三導通控制端d2，第四導通控制端S2及第二控制端g2。所述第二控制端g2用於接收所述控制信號，並在所述控制信號的控制下控制所述第三導通端d2與所述第四導通端s2的導通和截止。具體地，所述第二控制端g2接收所述控制電路140發出的所述控制信號，當所述第二控制端g2在所述控制信號的控制下控制所述第三導通端d2與所述第四導通端s2導通時，相應的開關單元導通。當所述第二控制端g2在所述控制信號的控制下控制所述第三導通端d2與所述第四導通端s2截止時，相應的開關單元截止。所述第五開關單元Qlj3、所述第六開關單元Q2—b、所述第七開關單元Q3—b及所述第八開關單元Q4—b相互配合，以形成不同的導電通路或者形成截止的電路。當所述第二開關模塊130的所述第五開關單元Qlj3、所述第六開關單元Q2—b、所述第七開關單元Q3—b及所述第八開關單元Q4—b形成不同的導電通路時，所述第二開關模塊130通過相應的導電通路輸出電壓至所述電感L。當所述第二開關的模塊130的所述第五開關單元Q1 b、所述第六開關單元Q2 b、所述第七開關單元Q3—b及所述第八開關單元Q4—b形成截止的電路時，所述第二開關模塊130不能輸出電壓至所述電感L。
[0038]所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130中的各個開關單元的連接關係及所述交流電壓的形成過程將詳細介紹如下。
[0039]在所述第一開關模塊120中，各開關單元的連接關係描述如下。所述第一開關單元Qi—a的第一控制端gl連接所控制電路140的第一控制信號接收端141，以接收控制信號，第一開關單元Q1-a的第一導通端dl連接所述直流電源110的正極，所述第一開關單元Q1 a的第二導通端Si連接所述電感L的一端。所述第二開關單元Q2 a的第一控制端連接所述控制電路140的第二控制信號接收端142，以接收控制信號，所述第二開關單元Q2 a的第一導通端接地，所述第二開關單元Q2—a的第二導通端連接所述第三開關單元Q3—a的第二導通端。所述第三開關單元Q3—a的第一控制端連接所述控制電路140的第三信號接收端143，以接收控制信號，所述第三開關單元Q3—a的第一導通端連接所述電感L的一端。所述第四開關單元Q4—a的第一導通端連接所述電感L的一端，所述第四開關單元Q4 a的第二導通端連接所述直流電源110的負極。
[0040]在所述第二開關模塊130中，各開關單元的連接關係如下。所述第五開關單元Q1 b的第二控制端g2連接所述控制電路140的第五控制信號輸出端145，所述第五開關單元Q1b的第三導通端d2連接所述直流電源的正極，所述第五開關單元Q1 b的第四導通端s2連接所述電感L的一端。所述第六開關單元Q2 b的第二控制端連接所述控制電路140的第六控制信號輸出端146，所述第六開關單元Q2 b的第三導通端接地，所述第六開關單元Q2 b的第四導通端連接所述第七開關單元Q3 b的第四導通端。所述第七關單元Q3 b的第二控制端連接所述控制電路140的第七控制信號輸出端147，所述第七開關單元Q3 b的第三導通端連接所述電感L的一端。所述第八開關單元Q4 b的第二控制端連接所述控制電路140的第八控制信號輸出端148，所述第八開關單元Q4 b的第三導通端d連接所述電感L的一端，所述第八開關單元Q4—b的第四導通端g連接所述直流電源110的負極。
[0041]在本實施方式中，所述第一開關單元Ql a、所述第二開關單元Q2 a、所述第三開關單元Q3—a、所述第四開關單元Q4—a、所述第五開關單元Qlj3、所述第六開關單元Q2—b、所述第七開關單元Q3—b及所述第八開關單元Q4—b分別為N溝道場效應電晶體(N Chanel Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor, NM0SFET)。各個開關中的第一控制端 gl 及第二控制端g2為相應NM0SFET的柵極，各個第一導通端dl及第三導通端d2均為相應NM0SFET的漏極、各個第二導通端Si及第四導通端s2為相應NM0SFET的源極。
[0042]在本實施方式中，所述第一開關單元Q1 a、所述第二開關單元Q2 a、所述第三開關單元Q3—a、所述第四開關單元Q4—a、所述第五開關單元Qlj3、所述第六開關單元Q2—b、所述第七開關單元Q3—b及所述第八開關單元Q4—b分別並聯一個二極體D。所述第一開關單元Q1-a、所述第二開關單元Q2—a、所述第三開關單元Q3—a、所述第四開關單元Q4—a的第一導通端dl分別與相應二極體的負極電連接，所述第一開關單元Q1-a、所述第二開關單元Q2—a、所述第三開關單元Q3—a、所述第四開關單元Q4—a的第二導通端Si分別與相應二極體的正極電連接。所述第五開關單元Qlj3、所述第六開關單元Q2—b、所述第七開關單元Q3—b及所述第八開關單元Q4—b的第三導通端d2分別與相應二極體的負極電連接，所述第五開關單元Q1 b、所述第六開關單元Q2—b、所述第七開關單元Q3—b及所述第八開關單元Q4—b的第四導通端s2分別與相應二極體的正極電連接。所述二極體D的作用在於當流經相應二極體D所並聯的開關單元的電壓過大時，所述二極體D反向擊穿，從而保護與相應二極體D並聯的開關單元免受損壞，提高所述逆變器100的使用壽命。
[0043]所述逆變器100將所述直流電壓轉換為所述交流電壓的具體過程描述如下。所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130在所述控制電路140發出的控制信號的控制下交替輸出電壓至所述電感L。所述控制信號的一個控制周期包括第一階段、第二階段、第三階段、第四階段、第五階段、第六階段、第七階段及第八階段。可以理解地，所述第一階段、所述第二階段、所述第三階段、所述第四階段、所述第五階段、所述第六階段、所述第七階段及所述第八階段的持續時間可以根據需要設置。舉例而言，所述第一階段、所述第二階段、所述第三階段、所述第四階段、所述第五階段、所述第六階段、所述第七階段及所述第八階段的持續時間可以相等或者部分相等或者不等。所述第一至第四階段為位於正弦脈衝寬度調製信號的正半周期的依次連續的控制階段，第五至第八階段為正弦脈衝寬度調製信號的負半周期的依次連續的控制階段。在所述第一階段及所述第二階段以及所述第五階段及所述第六階段中，所述控制信號控制所述第一開關模塊120輸出電壓至所述電感L，控制所述第二開關模塊130不輸出電壓至所述電感L ;在所述第三階段及所述第四階段中以及所述第七階段及所述第八階段中，控制所述第一開關模塊120不輸出電壓至所述電感L，控制所述第二開關模塊130輸出電壓至所述電感L。
[0044]在第一階段內，即在tl階段時，所述控制信號控制的第一開關單元Ql a及所述第二開關單元Q2—a導通且控制所述第三開關單元Q3—a及所述第四開關單元Q4—a截止。此時，所述控制信號還控制所述第五開關單元Qlj3、所述第六開關單元Q2—b、所述第七開關單元Q3—b截止，且控制所述第八開關單元Q4—b導通。所述直流電源110的正極經由所述第一開關模塊120中的所述第一開關單元Ql a給所述電感L充電，L儲存電能。請一併參閱圖3，其為本發明逆變器輸出的電壓的等效波形圖。在tl階段對應所述電壓波形圖中的①，此時，形成一電壓極性為正，且電壓幅值增大的波形。為方便描述，在tl階段對應所述電壓波形圖中的①稱為第一部分。在其他實施方式中，在tl階段時，所述控制信號還可控制所述第一開關模塊120中的第一開關單元Q1 a導通且控制第一開關模塊120中的其他開關單元截止。同時，在tl階段，所述控制信號還可以是但不局限於控制所述第二開關模塊130中的所有開關單元均截止，只要滿足在tl階段所述第二開關模塊130無輸出電壓至所述電感L即可。
[0045]在第二階段內，即在t2階段時，所述控制信號控制所述第二開關單元Q2 a及第三開關單元Q3—a導通且控制所述第一開關單元Q1-a及所述第四開關單元Q4—a截止。此時，所述控制信號還控制所述第五開關單元Q1 b、所述第七開關單元Q3 b及所述第八開關單元Q4—b截止，且控制所述第六開關單元Q2—b導通。此時，地(Ground)、第二開關單元Q2 a、第三開關單元Q3 a及電感L之間形成一個放電通路，所述電感L放電，請一併參閱圖3，在t2階段對應所述電壓波形圖中的②，此時，形成一電壓極性為正，且電壓幅值減小的波形。為方便描述，在t2階段對應所述電壓波形圖中的②稱為第二部分。所述第二部分與所述第一部分連續。在其他實施方式中，在t2階段，所述控制信號還可以是但不局限於控制所述第二開關模塊130中的所述開關單元均截止，只要滿足在t2階段所述第二開關模塊130無輸出電壓至所述電感L即可。
[0046]在第三階段內，即在t3階段時，所述控制信號控制所述第五開關單元Q1 b及第六開關單元Q2 a導通且控制所述第七開關單元Q3 b及第八開關單元Q4 b截止。此時，所述控制信號還控制所述第一開關單元Q1-a、第三開關單元Q3—a及第四開關單元Q4—a截止且控制所述第二開關單元Q2—a導通。所述直流電源110的正極經由所述第二開關模塊130中的所述第一開關單元Qlj3給所述電感L充電，請一併參閱圖3，在t3階段對應所述電壓波形圖中的③，此時，形成一電壓極性為正，且電壓幅值增大的波形。為方便描述，在t3階段對應所述電壓波形圖中的③稱為第三部分。在其他實施方式中，在t3階段，所述控制信號還控制所述第五開關單元Qlj3導通且控制第二開關模塊130中的其他開關單元均截止。同時，在t3階段，所述控制信號還可以是但不局限於控制所述第一開關模塊120中的所有開關單元均截止，只要滿足在t3階段所述第一開關模塊120無輸出電壓至所述電感L即可。
[0047]在第四階段內，即在t4階段時，所述控制信號控制所述第六開關單元Q2 b及第七開關單元Q3 b導通且控制所述第五開關單元Q1 b及第八開關單元Q4 b截止。此時，所述控制信號還控制所述第一開關單元Q1-a、第三開關單元Q3—a及第四開關單元Q4—a截止且控制所述第二開關單元Q2—a導通。此時，地、第二開關單元Q2—b、第三開關單元Q3—b及電感L之間形成一個放電通路，所述電感L放電，請一併參閱圖3，在t4階段對應所述電壓波形圖中的④，此時，形成一電壓極性為正，且電壓幅值減小的波形。為方便描述，在t4階段對應所述電壓波形圖中的④稱為第四部分。所述第四部分與所述第三部分連續，且所述第三部分與所述第四部分形成的連續部分與所述第一部分與所述第二部分形成的連續部分相互間隔。在其他實施方式中，在t4階段，相應控制信號還可以是但不局限於控制所述第一開關模塊120中的所有開關單元均截止，只要滿足在t4階段所述第一開關模塊120無輸出電壓至所述電感L即可。
[0048]經過若干第一至第四階段，形成如圖3所示的電壓極性為正的波形，從而形成所述交流電壓的正半周期。由上述介紹可見，所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130交替導通或截止，從而形成所述交流電壓的正半周期。
[0049]請再次參閱圖2，在第五階段，即在t5階段時，所述控制信號控制所述第三開關單元Q3—a及第四開關單元Q4—a導通且控制所述第一開關單元Q1-a及第二開關單元Q2—a截止。此時，所述控制信號還控制所述第五開關單元Q1-b、第六開關單元Q2—b及第八開關單元Q4—b截止且控制所述第七開關單元Q3—b導通。此時，所述直流電源110的負極通過所述四開關單元Q4—a給所述電感L充電。請一併參閱圖3，在t5階段對應所述電壓波形圖中的⑤，此時，形成一電壓極性為負且電壓幅值的絕對值增大的波形。為方便描述，在t5階段對應所述電壓波形圖中的⑤稱為第五部分。在其他實施方式中，在t5階段時，相應控制信號還控制所述第一開關模塊120的第四開關單元Q4 a導通且所述第一開關模塊120中的其他三個開關單元截止。同時，在t5階段，相應控制信號還可以是但不局限於控制所述第二開關模塊130中的所有開關單元均截止，只要滿足在tl階段所述第二開關模塊130無輸出電壓至所述電感L即可。
[0050]在第六階段，即在t6階段時，所述控制信號控制所述二開關單元Q2 a及第三開關單元Q3—a導通且控制所述第一開關單元Q1-a及第四開關單元Q4—a截止。此時，所述控制信號還控制所述第五開關單元Q1-b、第六開關單元Q2—b及第八開關單元Q4—b截止且控制所述第七開關單元Q3—b導通。此時，地、所述第二開關單元Q2 a、第三開關單元Q3 a及電感L之間形成放電通路，所述電感L放電。請一併參閱圖3，在t6階段對應所述電壓波形圖中的⑥，此時，形成一電壓極性為負，且電壓幅值的絕對值減小的波形。為方便描述，在t6階段對應所述電壓波形圖中的⑥稱為第六部分。所述第六部分與所述第五部分連續。在其他實施方式中，在t6階段時，相應控制信號還可以是但不局限於控制所述第二開關模塊130中的所有開關單元均截止，只要滿足在t6階段所述第二開關模塊130無輸出電壓至所述電感L即可。
[0051]在第七階段，即在t7階段時，所述控制信號控制所述第七開關單元Q3 b及第八開關單元Q4 b導通且控制所述第五開關單元Q1 b及第六開關單元截止Q2 b截止。此時，所述控制信號還控制所述第一開關單元Q1-a、第二開關單元Q2—a及第四開關單元Q4—a截止且控制所述第三開關單元Q3—a導通。此時，所述直流電源110的負極所述第八開關單元Q4 b向所述電感L充電。請一併參閱圖3，在t7階段對應所述交流電壓波形的⑦，此時，形成一電壓極性為負，且電壓的幅值的絕對值增大的波形。為方便描述，在t7階段對應所述電壓波形圖中的⑦稱為第七部分。在其他實施方式中，在t7階段時，所述控制信號還可以是但不局限於控制所述的所述第八開關單元Q4—b導通且控制第五開關單元Qlj3、第六開關單元截止Q2—b及第七開關單元Q3—b截止，且相應控制信號還可以是但不局限於控制所述第一開關模塊120中所有的開關單元均截止，只要在所述t7階段，所述第一開關模塊120無輸出電壓至所述電感L均可。
[0052]在第八階段，即在t8階段時，所述控制信號控制所述第六開關單元Q2 b及第七開關單元Q3—b導通且控制所述第五開關單元Qlj3及第八開關單元Q4—b截止。此時，所述控制信號還控制所述第一開關模塊120的第一開關單元Q1 a、第二開關單元Q2 a及第四開關單元截止Q4—a且控制所述第一開關模塊120的第三開關模塊Q3 a導通。此時，地、所述第二開關模塊130的第二開關單元Q2 b、第三開關單元Q3 b及電感L形成一個放電通路，所述電感L放電。請一併參閱圖3，在t8階段對應所述電壓波形圖中的⑧，此時，形成一電壓極性為負，且電壓幅值的絕對值減小的波形。為方便描述，在t8階段對應所述電壓波形圖中的⑧稱為第八部分。所述第八部分與所述第七部分連續，且所述第八部分與所述第七部分形成的連續部分與所述第五部分與所述第六部分形成的連續部分相互間隔。在其他實施方式中，在t8階段，所述控制信號可以是但不局限於控制所述第一開關模塊120中的所有開關單元均截止，只要滿足在t8階段所述第一開關模塊120無輸出電壓至所述電感L即可。
[0053]經過若干第五至第八階段，形成如圖3所示的電壓極性為負的波形，從而形成所述交流電壓的負半周期。由上述介紹可見，所述第一開關單元120及所述第二開關模塊130交替導通或截止，從而形成所述交流電壓的負半周期。
[0054]由上述描述可見，通過所述控制電路140通過控制所述第一開關模塊120與所述第二開關模塊130交替輸出電壓至所述電感L，所述電感L和所述第一開關模塊120和第二開關130配合，形成了所述交流電壓的正半周期及負半周期，進而產生了所述交流電壓。
[0055]因此，所述控制信號的頻率相較於只控制一個第一開關模塊120或者一個第二開關模塊130的控制信號的頻率相比，本發明中控制信號的頻率是只控制一個第一開關模塊120或者一個第二開關模塊130的控制信號的頻率的二分之一。從而在輸出交流電壓值相同的情況下降低了控制信號的頻率。從而減小了開關器件的導通損耗及關斷損耗，經由開關單元的電流的尖峰相對較小，從而使開關單元不容易過熱損且不容易造成開關單元的擊穿。且本發明中控制開關單元中的控制信號的頻率降低可以減小交流電壓中的紋波，因此能夠減小逆變器100中濾除交流電壓紋波的濾波器(圖未示)的大小，進而能夠減小逆變器100的體積和重量，且有利於提高所述逆變器100的效率。本發明逆變器100降低各個開關豐旲塊中開關單兀的開關頻率，因此能夠有效減小電磁幹擾，提聞逆變器的使用壽命。再者，本發明逆變器100中僅僅採用第一開關模塊120與第二開關模塊130並聯且交替輸出電壓的方式產生所述交流電壓，且所述逆變器100中僅僅使用一個共同的電感L，所述電感L連接第一開關模塊120及第二開關模塊130並聯的一端。即不需要使用將一個開關模塊與電感L相連後形成的模組再與另外一個開關模塊與電感L相連形成的模組並聯。即，減小了一個作為均流電抗器的電感，因此降低了成本。當不同的模組輸出的電壓不相等時，會導致輸出電壓較高的模組與輸出電壓較低的模組之間存在電勢差，進而導致輸出電壓較高的模組向輸出電壓較低的模組輸出電流，從而導致並聯後的各個模組輸出的電流產生畸變，即產生環流現象。進一步地，由於本發明中第一開關模塊120及第二開關模塊130共同採用一個電感L將交流電壓輸出，因此，不存在不同的開關模塊與電感L相連後形成的模組之間的並聯，因而不會產生電流畸變，即不會產生環流現象。
[0056]可以理解地，在其他實施方式中，逆變器中的開關模塊並不僅僅限於兩個，也可以有多個開關模塊並聯。多個開關模塊並聯後形成的模組與本發明第一實施方式中兩個開關模塊形成的模組與其他元件的連接方式相同，在此不再贅述。此時，在某一時間段內，所述控制電路140控制所述多個開關模塊中的至少一個開關模塊輸出電壓至所述電感L，其他開關模塊沒有輸出電壓。
[0057]在其他實施方式中，所述控制電路140控制所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130的控制方式與本發明第一實施方式中的控制方式稍有不同。具體地，在本實施方式中，所述控制電路140控制所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130的控制方式描述如下。由於受限於第一開關模塊120及第二開關模塊130中開關單元本身通過峰值電流的能力大小，若允許開關單元通過更大的電流，則需要增大開關單元的開關容量，因此成本較高。在本發明中，當所述逆變器100中輸出的電流小於或等於一預設電流閾值時，所述控制電路140控制所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130交替輸出電壓至所述電感L。其中，所述預設電流閾值是所述開關單元的峰值電流或額定工作電流。此時，所述控制電路140控制所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130交替輸出電壓至所述電感L的方式和本發明第一實施方式中控制電路140控制所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130交替輸出電壓至所述電感L的方式相同，在此不再贅述。當所述逆變器100中輸出的電流大於所述預設電流閾值時，所述控制電路140控制所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊130均輸出電壓至所述電感L。
[0058]具體地，在控制信號的第一階段和第二階段，所述控制電路140控制所述第一開關模塊120的控制方式與前述介紹的圖1?圖3中所述的實施方式中的控制方式相同，在此不再贅述。不同的是，在控制信號的第一階段和第二階段，所述控制電路140控制第二模塊130中各個開關單元的導通或者截止和控制第一開關模塊120中各個開關單元的導通或截止相同。在控制信號的第三階段和第四階段，所述控制電路140控制第二開關模塊130的控制方式與前述介紹的圖1?圖3中所述的實施方式中的控制方式相同，在此不再贅述。不同的是，在控制信號的第三階段和第四階段，所述控制電路140控制所述第一開關模塊120中各個開關單元的導通或截止和控制第二開關模塊130中各個開關單元的導通或者截止相同。
[0059]以控制信號的第一個階段為例進行介紹，當所述控制電路140發出的控制信號控制所述第一開關模塊120中的第一開關單元Q1 a及第二開關單元Q1 a導通且控制第一開關模塊120中的第三開關單元Q3 a及第四開關單元Q4 a截止。此時，所述控制電路140發出的控制信號還控制所述第二開關模塊130中的各個開關單元的導通和截止與所述第一開關模塊120中相應的開關單元的導通和截止相同。即，所述控制電路140發出的控制信號控制所述第二開關模塊130中的第五開關單元Q1 b及第六開關單元Q1 b導通且控制第二開關模塊130中的第七開關單元Q3 b及第八開關單元Q4 b截止。即，在本實施方式中，所述第一開關模塊120中的所述第一開關單元Q1 a、第二開關單元Q1 a、第三開關單元Q3 a及第四開關單元Q4—a分別與所述第二開關模塊130的所述第五開關單元Q1 b、第六開關單元Q1 b、第七開關單元Q3—b及第八開關單元Q4—b相對應。
[0060]在本實施方式中，通過在逆變器100輸出的電流值小於或等於所述預設電流閾值時，控制所述第一開關模塊120及所述第二開關模塊120交替輸出電壓至所述電感L的有益效果同圖1?3中對本發明逆變器的有益效果的描述相同，在此不再贅述。
[0061]可以理解地，雖然上述實施例中均以所述直流電為直流電壓，所述交流電為交流電壓為例進行描述，本領域普通技術人員可以理解，上述直流電也可以為直流電流，相應地，所述交流電為交流電流。即所述逆變器將所述直流電流轉換為一交流電流。
[0062]以上所揭露的僅為本發明一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分流程，並依本發明權利要求所作的等同變化，仍屬於發明所涵蓋的範圍。
【權利要求】
1.一種逆變器，用於將直流電轉換為交流電，其特徵在於，所述逆變器包括直流電源、第一開關模塊、第二開關模塊、電感及控制電路，所述直流電源用於產生一直流電，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊用於接收所述直流電，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊並聯，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊並聯的一端點接地，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊並聯的另一端點連接所述電感的一端，所述電感的另一端用於輸出所述交流電，所述控制電路用於發出正弦脈衝寬度調製信號作為控制信號，以控制所述第一開關模塊與所述第二開關模塊交替輸出電壓或電流至所述電感，所述電感用於和所述第一開關模塊及所述第二開關模塊配合以將所述直流電轉換成所述交流電。
2.如權利要求1所述的逆變器，其特徵在於，所述第一開關模塊包括第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元及第四開關單元，所述第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元及第四開關單元均包括第一導通端、第二導通端及第一控制端，各個開關單元中的第一控制端用於接收所述控制信號，並在所述控制信號的控制下控制相應開關單元中的第一導通端與第二導通端的導通和截止，所述第一開關單元、所述第二開關單元、所述第三開關單元及所述第四開關單元相互配合，以形成不同的導電通路或者形成截止的電路，當形成不同的導電通路時，使得所述第一開關模塊通過相應的導電通路輸出電壓至所述電感，所述第一開關單元的第一導通端連接所述直流電源的正極，所述第一開關單元的第二導通端連接所述電感的一端，所述第二開關單元的第一導通端接地，所述第二開關單元的第二導通端連 接所述第三開關單元的第二導通端，所述第三開關單元的第一導通端連接所述電感的一端，所述第四開關單元的第一導通端連接所述電感的一端，所述第四開關單元的第二導通端連所述直流電源的負極。
3.如權利要求2所述的逆變器，其特徵在於，所述第二開關模塊包括第五開關單元、第六開關單元、第七開關單元及第八開關單元，所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元均包括第三導通端、第四導通端及第二控制端，各個開關單元中的第二控制端用於接收所述控制信號，並在所述控制信號的控制下控制相應開關單元中的第三導通端與第四導通端的導通和截止，所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元相互配合，以形成不同的導電通路或者形成截止的電路，當形成不同的導電通路時，使得所述第二開關模塊通過相應的導電通路輸出電壓至所述電感，所述第五開關單元的第三導通端連接所述直流電源的正極，所述第五開關單元的第四導通端連接所述電感的一端，所述第六開關單元的第三導通端接地，所述第六開關單元的第四導通端連接所述第七開關單元的第四導通端，所述第七開關單元的第三導通端連接所述電感的一端，所述第八開關單元的第三導通端連接所述電感的一端，所述第八開關單元的第四導通端連接所述直流電源的負極。
4.如權利要求3所述的逆變器，其特徵在於，所述第一開關單元、所述第二開關單元、所述第三開關單元、所述第四開關單元、所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元均為N溝道場效應電晶體，各個開關中的第一控制端及所述第二控制端為相應N溝道場效應電晶體的柵極，各個第一導通端及第三導通端均為相應N溝道場效應電晶體的漏極、各個第二導通端及第四導通端為相應N溝道場效應電晶體的源極。
5.如權利要求4所述的逆變器，其特徵在於，在所述逆變器中，所述第一開關單元、所述第二開關單元、所述第三開關單元、所述第四開關單元、所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元分別並聯一個二極體，所述第一開關單元、所述第二開關單元、所述第三開關單元及所述第四開關單元的第一導通端分別與相應二極體的負極電連接，所述第一開關單元、所述第二開關單元、所述第三開關單元及所述第四開關單元的第二導通端分別與相應二極體的正極電連接，所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元的第三導通端分別與相應二極體的負極電連接，所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元的第四導通端分別與相應二極體的正極電連接。
6.如權利要求3所述的逆變器，其特徵在於，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊在所述控制電路發出的控制信號的控制下周期性地交替輸出電壓至所述電感，在所述控制信號的一個控制周期包括第一階段、第二階段、第三階段、第四階段、第五階段、第六階段、第七階段及第八階段；其中，所述第一至第四階段為正弦脈衝寬度調製信號的正半周期的依次連續的控制階段，第五至第八階段為所述脈衝寬度調製信號的負半周期的依次連續的控制階段，在所述第一階段及所述第二階段以及第五及第六階段中，所述控制信號控制所述第一開關模塊輸出電壓至所述電感，控制所述第二開關模塊無輸出電壓至所述電感；在所述第三階段及所述第四階段中以及第七及第八階段中，控制所述第一開關模塊無輸出電壓至所述電感，控制所述第二開關模塊輸出電壓至所述電感。
7.如權利要求6所述的逆變器，其特徵在於，在所述第一階段內，所述控制信號控制所述第一開關單元及第二開關單元導通且控制所述第三開關單元及第四開關單元截止，或者控制第一開關單元導通且第二開關單元、第三開關單元及第四開關單元截止，以產生所述交流電的正半周期的第一部分。
8.如權利要求7所述的逆變器，其特徵在於，在所述第二階段內，所述控制信號控制所述第二開關單元及第三開關單元導通且控制所述第一開關單元及第四開關單元截止，以產生所述交流電正半周期的第二部分，所述第二部分和第一部分共同形成所述交流電正半周期的第二部分，所述第二部分與所述第一部分連續。
9.如權利要求8所述的逆變器，其特徵在於，在所述第三階段內，所述控制信號控制所述第五開關單元及第六開關單元導通且控制所述第七開關單元及第八開關單元截止；或者控制所述第五開關單元導通且控制第六開關單元、第七開關單元及第八開關單元截止，以產生所述交流電的正半周期的第三部分。
10.如權利要求9所述的逆變器，其特徵在於，在所述第四階段內，所述控制信號控制所述第六開關單元及第七開關單元導通且控制所述第五開關單元及第八開關單元截止，以產生所述交流電的正半周期的第四部分，所述第四部分與所述第三部分連續，且所述第三部分與所述第四部分形成的連續部分與所述第一部分與所述第二部分形成的連續部分相互間隔。
11.如權利要求6所述的逆變器，其特徵在於，在所述第五階段內，所述控制信號控制所述第三開關單元及第四開關單元導通且控制所述第一開關單元及第二開關單元截止，或者控制所述第四開關單元導通且控制所述第一開關單元、第二開關單元及第三開關單元截止，以形成所述交流電的負半周期的第五部分。
12.如權利要求11所述的逆變器，其特徵在於，在所述第六階段內，所述控制信號控制所述第二開關單元及第三開關單元導通且控制所述第一開關單元及第四開關單元截止，以形成所述交流電的負半周期的第六部分，所述第六部分與所述第五部分連續。
13.如權利要求12所述的逆變器，其特徵在於，在所述第七階段內，所述控制信號控制所述第七開關單元及第八開關單元導通且控制所述第五開關單元及第六開關單元截止，或者控制所述第八開關單元導通且控制所述第五開關單元、第六開關單元及第七開關單元截止，以形成所述交流電的負半周期的第七部分。
14.如權利要求13所述的逆變器，其特徵在於，在所述第八階段內，所述控制信號控制所述第六開關單元及第七開關單元導通且控制所述第五開關單元及第八開關單元截止，以形成所述交流電的負半周期的第八部分，所述第八部分與所述第七部分連續，且所述第七部分與所述第八部分形成的連續部分與所述第五部分及所述第六部分形成的連續部分相互間隔。
15.如權利要求1-14任意一項所述的逆變器，其特徵在於，所述逆變器還包括第一電容及第二電容，所述第一電容和第二電容串聯後連接在所述直流電的正極和負極之間，所述第一電容和所述第二電容的之間的接點接地。
16.一種逆變器，用於將直流電轉換為交流電，其特徵在於，所述逆變器包括直流電源、第一開關單元、第二開關單元、電感及控制電路，所述直流電源產生一直流電，所述一開關模塊與所述第二開關模塊並聯，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊並聯的一端點接地，所述第一開關模塊與所述第二開關模塊並聯的另一端點連接所述電感的一端，所述電感的另一端用於輸出所述 交流電，所述控制電路用於檢測所述逆變器的輸出電流，並發出正弦脈衝寬度調製信號作為控制信號，當所述逆變器中輸出的電流值小於或等於一預設電流閾值時，所述控制電路控制所述第一開關模塊及所述第二開關模塊交替輸出電壓至所述電感，所述電感用於和所述第一開關模塊及所述第二開關模塊配合以將所述直流電轉換為所述交流電，其中，所述預設電流閾值為所述逆變器中開關模塊的峰值電流或額定工作電流。
17.如權利要求16所述的逆變器，其特徵在於，當所述逆變器的輸出電流大於所述預設電流閾值時，所述控制電路還用於控制所述第一開關模塊與所述第二開關模塊同時輸出電壓至所述電感。
18.如權利要求16所述的逆變器，其特徵在於，當所述逆變器中輸出的電流值小於或等於所述預設電流閾值時，在所述一個控制信號的一個控制周期包括第一階段、第二階段、第三階段、第四階段、第五階段、第六階段、第七階段及第八階段；其中，所述第一至第四階段為正弦脈衝寬度調製信號的正半周期的依次連續的控制階段，第五至第八階段為所述脈衝寬度調製信號的負半周期的依次連續的控制階段，在所述第一階段及所述第二階段以及第五及第六階段中，所述控制信號控制所述第一開關模塊輸出電壓至所述電感，控制所述第二開關模塊沒有電壓輸出至所述電感；在所述第三階段及所述第四階段中以及第七及第八階段中，控制所述第一開關模塊沒有輸出電壓至所述電感，控制所述第二開關模塊輸出電壓至所述電感。
19.如權利要求18所述的逆變器，其特徵在於，所述第一開關模塊包括第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元及第四開關單元，所述第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元及第四開關單元均包括第一導通端、第二導通端及第一控制端，各個開關單元中的第一控制端用於接收所述控制信號，並在所述控制信號的控制下控制相應開關單元中的第一導通端與第二導通端的導通和截止，所述第一開關單元的第一導通端連接所述直流電源的正極，所述第一開關單元的第二導通端連接所述電感的一端，所述第二開關單元的第一導通端接地，所述第二開關單元的第二導通端連接所述第三開關單元的第二導通端，所述第三開關單元的第一導通端連接所述電感的一端，所述第四開關單元的第一導通端連接所述電感的一端，所述第四開關單元的第二導通端連所述直流電源的負極。
20.如權利要求19所述的逆變器，其特徵在於，所述第二開關模塊包括第五開關單元、第六開關單元、第七開關單元及第八開關單元，所述第五開關單元、所述第六開關單元、所述第七開關單元及所述第八開關單元均包括第三導通端、第四導通端及第二控制端，各個開關單元中的第二控制端用於接收所述控制信號，並在所述控制信號的控制下控制相應開關單元中的第三導通端與第四導通端的導通和截止，所述第五開關單元的第三導通端連接所述直流電源的正極，所述第五開關單元的第四導通端連接所述電感的一端，所述第六開關單元的第三導通端接地，所述第六開關單元的第四導通端連接所述第七開關單元的第四導通端，所述第七開關單元的第三導通端連接所述電感的一端，所述第八開關單元的第三導通端連接所述電感的一端，所述第八開關單元的第四導通端連接所述直流電源的負極。
【文檔編號】H02M7/527GK103956929SQ201410132140
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】石勇 申請人:華為技術有限公司