逆變器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種逆變器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電池在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，當(dāng)電池內(nèi)能量放電到一定程度時(shí)，需要對(duì)電池進(jìn)行充電?，F(xiàn)有技術(shù)中逆變器利用在線互動(dòng)式方法對(duì)電池進(jìn)行充電。交流電處于上半周期時(shí)，晶體管Q2與Q4同時(shí)導(dǎo)通(開關(guān)頻率為20KHZ)，通過調(diào)整輸入晶體管Q2與Q4的控制信號(hào)的占控比來調(diào)整充電電壓和充電電流的大?。划?dāng)晶體管Q2關(guān)斷時(shí)，晶體管Ql由于存在寄生二極管，晶體管Ql與Q4對(duì)電池BT進(jìn)行充電。交流電處于下半周期時(shí)，晶體管Ql與Q3同時(shí)導(dǎo)通(開關(guān)頻率為20KHZ)，通過調(diào)整輸入晶體管Ql與Q3的控制信號(hào)的占控比來調(diào)整充電電壓和充電電流的大?。划?dāng)晶體管Ql關(guān)斷時(shí)，晶體管Q2由于存在寄生二極管，晶體管Q2與Q3對(duì)電池BT進(jìn)行充電。這種方式，無需對(duì)晶體管Ql與Q2提供控制信號(hào)，從而控制簡(jiǎn)單。
[0003]采用上述方式對(duì)電池充電時(shí)，由于利用自帶寄生二極管進(jìn)行整流，導(dǎo)致晶體管Ql與Q2的導(dǎo)通壓降在0.2V?0.7V之間，在大電流充電(如30A)時(shí)，晶體管Ql與Q2的損耗功率約為6-21W，并且電流越大損耗也就越大，造成能量浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的其中一個(gè)目的在于提供一種逆變器及其控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中大電流充電時(shí)損耗功率大的技術(shù)問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種逆變器，包括:電源變壓器、第一晶體管?第四晶體管和控制器，其中:所述控制器分別連接第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)端?第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)端；所述第一晶體管?第四晶體管的柵極依次連接第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)端?第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)端；所述第一晶體管的漏極連接第三晶體管的漏極以及電池的正極，源極連接第二晶體管的漏極；所述第二晶體管的源極連接所述第四晶體管的源極并連接電池的負(fù)極；所述第三晶體管的源極連接所述第四晶體管的漏極；所述電源變壓器的初級(jí)線圈的第一端連接交流電的火線，第二端連接交流電的零線；所述電源變壓器的次級(jí)線圈的第一端連接所述第一晶體管的源極，第二端連接所述第三晶體管的源極。
[0006]可選地，還包括:所述第一晶體管?第四晶體管的柵極與第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)端?第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)端之間分別設(shè)置有限流電阻。
[0007]可選地，第一晶體管?第四晶體管為N型MOS管。
[0008]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了逆變器及其控制方法，包括:
[0009]當(dāng)交流電處于上半周期時(shí)，第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)端輸出高電平導(dǎo)通第四晶體管，第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)端輸出低電平關(guān)閉第三晶體管；所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)端輸出第一頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)導(dǎo)通所述第二晶體管；此時(shí)所述第二晶體管、所述第四晶體管與所述電源變壓器的次級(jí)線圈形成回路，以使交流電儲(chǔ)存在所述次級(jí)線圈中；當(dāng)?shù)诙?qū)動(dòng)信號(hào)端輸出低電平關(guān)閉所述第二晶體管時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)端輸出高電平導(dǎo)通所述第一晶體管，此時(shí)所述第一晶體管、所述第四晶體管、所述次級(jí)線圈與電池形成回路，以使所述次級(jí)線圈所儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)移所述電池中；
[0010]當(dāng)交流電處于下半周期時(shí)，第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)端輸出低電平關(guān)閉第四晶體管，第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)端輸出高電平導(dǎo)通第三晶體管；所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)端輸出第二頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)導(dǎo)通所述第一晶體管；此時(shí)所述第一晶體管、所述第三晶體管與所述電源變壓器的次級(jí)線圈形成回路，以使交流電儲(chǔ)存在所述次級(jí)線圈中；當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)信號(hào)端輸出低電平關(guān)閉所述第一晶體管時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)端輸出高電平導(dǎo)通所述第二晶體管，此時(shí)所述第二晶體管、所述第三晶體管、所述次級(jí)線圈與電池形成回路，以使所述次級(jí)線圈所儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)移所述電池中。
[0011]可選地，所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)端與所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)端的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位相反。
[0012]可選地，所述第一頻率與所述第二頻率相同。
[0013]可選地，所述第一頻率與所述第二頻率的頻率為20kHz。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變器及控制方法，通過控制第一晶體管?第四晶體管的通斷，向電池進(jìn)行充電。當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)，電阻非常小(通常只有數(shù)毫歐姆)損耗功率低，因而可以降低對(duì)電池充電過程中晶體管的發(fā)熱量，從而可以提高充電效率。
【附圖說明】
[0015]通過參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中:
[0016]圖1不出了一種整流電路不意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種逆變器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種逆變器的控制信號(hào)時(shí)序圖；
[0019]圖4是是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種逆變器控制方法。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0021]如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種逆變器，包括:電源變壓器TR、第一晶體管Ql?第四晶體管Q4和控制器，其中:控制器分別連接第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)端INl?第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)端IN4 ;第一晶體管Ql?第四晶體管Q4的柵極依次連接第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)端INl?第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)端IN4 ;第一晶體管Ql的漏極連接第三晶體管Q3的漏極，并連接電池BT的正極，源極連接第二晶體管Q2的漏極；第二晶體管Q2的源極連接第四晶體管Q4的源極；第三晶體管Q3的源極連接第四晶體管Q4的漏極；第四晶體管Q4的源極連接電池BT的負(fù)極；電源變壓器TR的初級(jí)線圈的第一端連接交流電的火線AC-L，第二端連接交流電的零線AC-N ;電源變壓器TR的次級(jí)線圈的第一端連接第一晶體管Ql的源極，第二端連接第三晶體管Q3的源極。
[0022]如圖2與圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變器的工作原理如下:當(dāng)交流電處于上半周期時(shí)，電源變壓器TR的初級(jí)線圈的左端為正電壓，右端為負(fù)電壓。控制器通過第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)端IN4輸出高電平導(dǎo)通第四晶體管Q4，通過第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)端IN3輸出低電平關(guān)閉第三晶體管Q3 ;第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)端Q2輸出第一頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)導(dǎo)通第二晶體管Q2 ;此時(shí)第二晶體管Q2、第四晶體管Q4與電源變壓器TR的次級(jí)線圈形成回路，以使交流電儲(chǔ)存在次級(jí)線圈中；當(dāng)控制器通過第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)端IN2輸出低電平關(guān)閉第二晶體管Q2時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)端INl輸出高電平導(dǎo)通第一晶體管，此時(shí)第一晶體管Q1、第四晶體管Q4、次級(jí)線圈與電池BT形成回路，以使次級(jí)線圈所儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)移電池BT中；
[0023]當(dāng)交流電處于下半周期時(shí)，電源變壓器TR的初級(jí)線圈的左端為負(fù)電壓，右端為正電壓。第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)端IN4輸出低電平關(guān)閉第四晶體管Q4，第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)端IN3輸出高電平導(dǎo)通第三晶體管Q3 ;第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)端INl輸出第二頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)導(dǎo)通第一晶體管Ql ;此時(shí)第一晶體管Ql、第三晶體管Q3與電源變壓器TR的次級(jí)線圈形成回路，以使交流電儲(chǔ)存在次級(jí)線圈中；當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)信號(hào)端INl輸出低電平關(guān)閉第一晶體管Ql時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)端IN2輸出高電平導(dǎo)通第二晶體管Q2，此時(shí)第二晶