逆变电路和逆变装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种逆变电路以及应用该逆变电路的逆变装置。
【背景技术】
[0002]目前，在直流电转换成交流电的装置中，为了尽可能提高转换效率以及降低硬件成本，通常采用无变压器型逆变器的方案。在光伏并网发电系统中，应用这种非隔离型逆变器带来的主要问题是要抑制系统对地的漏电流大小。高频开关器件可能产生高频时变电压作用在寄生电容上，使得系统产生漏电流并可能超过允许值。该高频漏电流会降低系统效率，影响电能质量，增大电磁干扰。因此需要有效抑制或者完全消除漏电流，增强系统的可靠性和安全性。
[0003]在全桥非隔离系统中，抑制漏电流通常有两种办法，一种是采取双极性调制，使得系统对地共模电压趋于零，以达到抑制漏电流的目的；另一种是采取单极性调制方式，通过在系统中增加漏电流抑制器件以减小漏电流。前者存在的问题，双极性调制使得滤波电感纹波增大，需要大大增加滤波电感的感量和体积，不仅增加了成本，也降低了效率。后者存在的问题是，增加了额外的滤波电路，也增加了系统的成本，而且电磁兼容设计难度增加。
[0004]因此，需要设计一种高效率低漏电流的系统，调制方式上要采取单极性调制方式，系统结构上需要增加少量器件，通过控制续流回路以达到消除高频共模电压之目的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种经济实用、安全可靠的逆变电路。
[0006]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种逆变电路，包直流源、用于储存电能并滤除干扰的第一储能电路、用于直流斩波而将直流电压变换为按正弦规律变化的交流电压的斩波电路、用于配合所述斩波电路滤除干扰的第二储能电路、用于对所述按正弦规律变化的交流电压进行换向的换向电路、用于对换向后的按正弦规律变化的交流电压进行滤波的滤波电路，所述直流源、所述第一储能电路、所述斩波电路、所述第二储能电路、所述换向电路、所述滤波电路依次相连接，所述滤波电路的输出端为所述逆变电路的输出端而与负载或交流电源相连接。
[0007]优选的，所述第一储能电路包括连接于所述直流源的输出端的相串联的电容Cl和电容C2;所述第二储能电路包括连接于所述斩波电路的输出端的相串联的电容C3和电容C4;所述电容Cl和所述电容C2的连接点与所述电容C3和所述电容C4的连接点相连接。
[0008]优选的，所述第一储能电路的电容值大于所述第二储能电路的电容值。
[0009]优选的，所述斩波电路包括功率管Tl、功率管T2、电感L1、电感L2和二极管Dl;所述功率管Tl的一端、所述功率管T2的一端为所述斩波电路的输入端而与所述第一储能电路的输出端相连接，所述功率管Tl的另一端串接所述电感LI，所述功率管T2的另一端串接所述电感L2，所述电感LI的另一端、所述电感L2的另一端为所述斩波电路的输出端，所述功率管Tl和所述电感LI的连接点与所述二极管Dl的负极相连接，所述功率管T2和所述电感L2的连接点与所述二极管Dl的正极相连接。
[0010]优选的，所述功率管Tl、功率管Τ2均为MOSFET半导体开关器件。
[0011 ]优选的，所述换向电路为由功率管Τ3、功率管Τ4、功率管Τ5、功率管Τ6构成的全校电路。
[0012]优选的，所述功率管Τ3、所述功率管Τ4、所述功率管Τ5、所述功率管Τ6均为MOSFET半导体开关器件。
[0013]优选的，所述滤波电路包括电感L3、电感L3、电容C5、电容C6;所述电感L3的一端、所述电感L4的一端为所述滤波电路的输入端而与所述换向电路的输出端相连接，所述电感L3的另一端串接所述电容C6的一端，所述电感L4的另一端串接所述电容C5的一端，所述电容C5的另一端、所述电容C6的另一端相连接并与所述第一储能电路、第二储能电路相连接，所述电感L3与所述电容C6的连接点、所述电感L4与所述电容C5的连接点为所述滤波电路的输出端。
[0014]本发明还提供一种逆变电路装置，包括上述逆变电路。
[0015]由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明的逆变电路和应用其的逆变装置安全系数高，能够提高效率，降低成本，减小体积，进而降低系统成本;还可以提高转换效率，增加系统可靠性，降低了系统的对地漏电流，提高了输出电能的性能指标。
【附图说明】
[0016]附图1为本发明的原理框图。
[0017]附图2为本发明的电路图。
[0018]附图3为本发明在交流电正半周，高频管导通时的电流回路示意图。
[0019]附图4为本发明在交流电正半周，高频管关断时的电流回路示意图。
[0020]附图5为本发明在交流电负半周，高频管导通时的电流回路示意图。
[0021]附图6为本发明在交流电负半周，高频管关断时的电流回路示意图。
[0022]附图7为本发明的实施例中开关管的动作时序图。
[0023]附图8为本发明的实施例的仿真结果图。
[0024]以上附图中:100、直流源;200、第一储能电路;300、斩波电路;400、第二储能电路；500、换向电路;600、滤波电路;700、负载或交流电源。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
[0026]实施例一:参见附图1和附图2所示，一种逆变电路，包依次相连接的直流源100、第一储能电路200、斩波电路300、第二储能电路400、换向电路500、滤波电路，滤波电路的输出端为逆变电路的输出端而与负载或交流电源700相连接。当上述逆变电路与交流电源相连接时则构成并网使用的逆变装置(逆变系统)，其交流电源的频率通常为50Hz或60Hz。
[0027]本实施例中，直流源100采用光伏电池板。直流源100的输出端与第一储能电路200的输入端相连接。
[0028]连接于直流源100的正负两个输出端的相串联的电容Cl和电容C2构成第一储能电路200，相串联的电容Cl和电容C2的两端构成第一储能电路200的输出端，它用于储存来自直流源100的电能以及向后级电路输送电能，同时滤除高频干扰。
[0029]斩波电路300用于直流斩波而将稳定的直流电压变换为按正弦规律变化的交流电压，它包括功率管Tl、功率管T2、电感L1、电感L2和二极管DI。功率管Tl的一端、功率管T2的一端为斩波电路300的输入端而与第一储能电路200的输出端相连接，功率管Tl的另一端串接电感LI，功率管T2的另一端串接电感L2，电感LI的另一端、电感L2的另一端为斩波电路300的输出端，功率管TI和电感LI的连接点与二极管DI的负极相连接，功率管T2和电感L2的连接点与二极管Dl的正极相连接。功率管Tl、功率管T2均为MOSFET半导体开关器件。功率管Tl、功率管T2受控于相同的高频SPWM信号，二者同步工作。选择器件时，它们的型号和参数要尽可能相同。当功率管Tl、功率管T2导通时，给储能电感L1、储能电感L2蓄能;关断时，储能电感L1、储能电感L2通过二极管Dl续流，并与第一储能电路200断开电气连接，这样就使得高频的电压脉冲不会耦合到大地上，整个系统对大地的共模电压是一个含低频分量的电压。
[0030]第二储能电路400用于配合斩波电路300滤除干扰，它包括连接于斩波电路300的输出端的相串联的电容C3和电容C4，电容Cl和电容C2的连接点与电容C3和电容C4的连接点相连接，相串联的电容C3和电容C4的两端构成第二储能电路400的输出端。第一储能电路200的电容值远远大于第二储能电路400的电容值。