开关电感γ型z源逆变器拓扑结构的利记博彩app
【专利摘要】一种开关电感Γ型Z源逆变器拓扑结构，该拓扑结构包括有直流电源、逆变桥，其特征在于：在所述直流电源与逆变桥之间加入一个含有开关电感单元的Γ型Z源网络，即在逆变桥的前端连接含有开关电感单元的Γ型Z源网络。本发明的效果是使该逆变器在电压放大过程中始终保持Z源网络中的电容电压应力为直流电源电压的2倍，避免了传统Z源逆变器中电容电压应力随直通占空比的增加而增加；与传统Z源逆变器和开关电感Z源逆变器相比，在相同电压增益的条件下，降低了电感电流应力；提高了直通占空比很小时的电压增益；可避免系统启动时冲击电流对逆变桥的影响。
【专利说明】开关电感gamma型Z源逆变器拓扑结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种开关电感gamma型Z源逆变器拓扑结构。
【背景技术】
[0002]现有的Z源逆变器的拓扑结构有多种，如:如图2所示的传统Z源逆变器、如图3所示的准Z源逆变器、如图4所示的开关电感Z源逆变器和如图5所示的准开关电感Z源逆变器等。从图2~5可以看出，以上各种Z源逆变器中除了有电感以外，均含有两个电容元件，且电容的电压应力随着直通占空比的增加而增加。由于电容电压应力变化范围较大，这将降低电容的使用寿命，并限制了直通占空比的大小；系统启动时可能存在冲击电流；此外，以上Z源逆变器中电感电流应力较大。
【发明内容】
[0003]针对以上问题，本发明的目的是提供一种开关电感gamma型Z源逆变器的拓扑结构，该逆变器的Z源网络中仅含有一个电容元件，并使电容电压应力为一定值，并在相同电压增益条件下降低了电感电流应力。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种开关电感gamma型Z源逆变器拓扑结构，该拓扑结构包括有直流电源、逆变桥，其特征在于:在所述直流电源与逆变桥之间加入一个含有开关电感单元的gamma型Z源网络，即在逆变桥的前端连接含有开关电感单元的gamma型Z源网络。
[0005]所述含有开关电感单元的gamma型Z源网络包括三个电感、一个电容和四个二极管；设三个电感分别为1#电感L1、2#电感L2和3#电感L3 ;四个二极管分别为1# 二极管D”2#二极管D2、3# 二极管D3和4# 二极管D4 ;—个电容为1#电容C ;
[0006]所述1# 二极管D1的阳极与直流电源Vdc的正极相连，D1的阴极分别与1#电感L1的一端、2#电感L2的一端和2# 二极管D2的阳极相连;1#电感L1的另一端与电容C的正极相连，电容C的负极与直流电源Vdc的负极和逆变桥的下桥臂相连；2#电感L2的另一端与3# 二极管D3和4# 二极管D4的阳极相连;3#电感L3的一端与2# 二极管D2的阴极和3# 二极管D3的阴极相连，3#电感L3的另一端与4# 二极管D4的阴极和逆变桥的上桥臂相连。
[0007]所述L1=L2=L3=L, L为含有开关电感单元的gamma型Z源网络中电感元件的电感量。
[0008]本发明具有如下的优点和技术效果:
[0009]1.将传统的Z源网络中含有两个电容，减为仅含有一个电容，且在升压过程中电容电压应力为一定值，可延长系统的使用寿命、缩小系统体积和降低系统成本。
[0010]2.在相同的电压增益下，电容电压应力为一定值，与其它类型Z源逆变器相比降低了电容电压应力。
[0011]3.由于开关电感单元在逆变桥的前端，所以该逆变器可避免系统启动时对逆变桥的冲击电流。
[0012]4.在相同电压增益的条件下，开关电感gamma型Z源逆变器的电感电流增益小于传统Z源逆变器和开关电感Z源逆变器。
【专利附图】
【附图说明】:
[0013]图1为本发明的电感型Z源逆变器拓扑结构；
[0014]图2为传统Z源逆变器；
[0015]图3为准Z源逆变器；
[0016]图4为开关电感Z源逆变器；
[0017]图5为开关电感准Z源逆变器；
[0018]图6为本发明在直通状态时，开关电感gamma型Z源逆变器拓扑结构；
[0019]图7为本发明在非直通状态时，开关电感gamma型Z逆变器拓扑结构；
[0020]图8为传统Z源逆变器、开关电感Z源逆变器和开关电感gamma型Z源逆变器电压增益对比曲线；
[0021]图9为传统Z源逆变器、开关电感Z源逆变器和开关电感gamma型Z源逆变器电容电压应力对比曲线；
[0022]图10为传统Z源逆变器和开关电感gamma型Z源逆变器电感电流应力对比曲线； [0023]图11为开关电感Z源逆变器和开关电感gamma型Z源逆变器电感电流应力对比曲线。
【具体实施方式】
[0024]结合附图对本发明的电感型Z源逆变器拓扑结构加以说明。
[0025]本发明的逆变器的开关电感gamma型Z源网络中仅含有一个电容元件；在升压过程中，电容电压应力为一定值；在相同电压增益条件下的电感电流应力较小。
[0026]如图1所示:一种开关电感gamma型Z源逆变器拓扑结构，该拓扑结构包括有直流电源、逆变桥。在所述直流电源与逆变桥之间加入一个含有开关电感单元的gamma型Z源网络，即在逆变桥的前端连接含有开关电感单元的gamma型Z源网络。所述含有开关电感单元的gamma型Z源网络包括三个电感、一个电容和四个二极管；其中，三个电感分别为1#电感1^、2#电感L2和3#电感L3 ;四个二极管分别为1# 二极管D”2# 二极管D2、3# 二极管D3和4# 二极管D4;—个电容为1#电容C;
[0027]所述1# 二极管D1的阳极与直流电源Vdc的正极相连，D1的阴极分别与1#电感L1的一端、2#电感L2的一端和2# 二极管D2的阳极相连;1#电感L1的另一端与电容C的正极相连，电容C的负极与直流电源Vdc的负极和逆变桥的下桥臂相连；2#电感L2的另一端与3# 二极管D3和4# 二极管D4的阳极相连;3#电感L3的一端与2# 二极管D2的阴极和3# 二极管D3的阴极相连，3#电感L3的另一端与4# 二极管D4的阴极和逆变桥的上桥臂相连。
[0028]所述L1=L2=L3=L, L为含有开关电感单元的gamma型Z源网络中电感元件的电感量。
[0029]如图6所示:当工作于直通状态时，gamma型Z源网络中1#、2#和4# 二极管DpD2和D4导通，3# 二极管D3截止，其中2#和3#电感L2和L3呈并联连接，此时电感存储能量；
[0030]如图7所示:当工作于非直通状态时，gamma型Z源网络中1#、2#和4# 二极管D1' D2和D4截止，3# 二极管D3导通，其中2#和3#电感L2和L3呈串联连接，此时电感向负载释放能量，该Z源逆变器的电压增益为:
【权利要求】
1.一种开关电感gamma型Z源逆变器拓扑结构，该拓扑结构包括有直流电源、逆变桥，其特征在于:在所述直流电源与逆变桥之间加入一个含有开关电感单元的gamma型Z源网络，即在逆变桥的前端连接含有开关电感单元的gamma型Z源网络。
2.根据权利要求1所述的开关电感r型Z源逆变器拓扑结构，其特征在于:所述含有开关电感单元的gamma型Z源网络包括三个电感、一个电容和四个二极管；设三个电感分别为1#电感L1、2#电感L2和3#电感L3 ;四个二极管分别为1# 二极管Dp2# 二极管D2'3# 二极管D3和4# 二极管D4 ;—个电容为1#电容C ; 所述1# 二极管D1的阳极与直流电源Vdc的正极相连，D1的阴极分别与1#电感L1的一端、2#电感L2的一端和2# 二极管D2的阳极相连;1#电感L1的另一端与电容C的正极相连，电容C的负极与直流电源Vdc的负极和逆变桥的下桥臂相连；2#电感L2的另一端与3#二极管D3和4# 二极管D4的阳极相连;3#电感L3的一端与2# 二极管D2的阴极和3# 二极管D3的阴极相连，3#电感L3的另一端与4# 二极管D4的阴极和逆变桥的上桥臂相连。
3.根据权利要求2所述的开关电感gamma型Z源逆变器拓扑结构，其特征在于:所述L1=L2=L3=L, L为含有 开关电感单元的gamma型Z源网络中电感元件的电感量。
【文档编号】H02M7/48GK103840694SQ201310393756
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年8月31日 优先权日:2013年8月31日
【发明者】潘雷, 梁茵, 王贝贝 申请人:天津城市建设学院, 河北工业大学