1.一种CCM单桥臂集成单相升压逆变器,其特征在于,包括直流母线电容Cdc、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第一升压电感L1、第二升压电感L2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第一滤波电感Lf、第一滤波电容Cf;
所述第一开关管S1的源极与所述第二开关管S2的漏极连接,以此串联构成第一桥臂;所述第三开关管S3的源极与所述第四开关管S4的漏极连接,以此串联构成第二桥臂;所述第一桥臂和所述第二桥臂并联形成全桥电路;
所述第一开关管S1的漏极与所述第三开关管S3的漏极、所述直流母线电容Cdc的正极连接;
所述第二开关管S2的源极与所述第四开关管S4的源极、输入电源的负极连接;
所述第一电容C1的负极与所述第一升压电感L1的第一端、输入电源的正极连接;
所述第一升压电感L1的第二端与所述第一二极管D1的阳极、所述第二二极管D2的阳极连接;
所述第一二极管D1的阴极与所述第一电容C1的正极、所述直流母线电容Cdc的负极、所述第二升压电感L2的第一端连接;
所述第二升压电感L2的第二端、所述第二二极管D2的阴极和所述第一滤波电感Lf的第一端相连于所述第一桥臂的中点;
所述第一滤波电感Lf的第二端与所述第一滤波电容Cf的第一端、交流负载的第一端连接;所述第一滤波电容Cf的第二端和交流负载的第二端连接于所述第二桥臂的中点;所述第一滤波电感Lf与所述第一滤波电容Cf串联构成滤波电路。
2.根据权利要求1所述的CCM单桥臂集成单相升压逆变器,其特征在于,所述全桥电路中的各个开关管可采用自带体二极管的金氧半场效晶体管,也可采用不带体二极管的开关管反向并联二极管的器件组合。
3.根据权利要求1所述的CCM单桥臂集成单相升压逆变器,其特征在于,所述单桥臂集成单相升压逆变器的电压增益 式中:D为第二开关管S2的驱动信号占空比,0.4≤D<0.6;M=2Urm/Ucm≤0.8为调制比,Urm为交流调制信号urac的幅值,Ucm为单极性三角载波uc的幅值。
4.根据权利要求1所述的CCM单桥臂集成单相升压逆变器的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:进行直流母线电压闭环控制,得到直流调制信号urdc;
进行输出交流电压闭环控制,得到交流调制信号urac;
将直流调制信号urdc与单极性三角载波uc交截,产生第二开关管S2的PWM驱动信号;该驱动信号取反,以控制第一开关管S1;
将交流调制信号urac与单极性三角载波uc交截,产生第四开关管S4的SPWM驱动信号;该驱动信号取反,以控制第三开关管S3;
其中,所述直流母线电压闭环控制包括:
逆变器直流母线电压udc与直流母线电压基准值udc,ref比较,其误差信号送至直流母线电压控制器Gudc(s),而直流母线电压控制器Gudc(s)的输出信号经过第一限幅环节Lim1后,得到直流调制信号urdc;所述第一限幅环节Lim1的作用是将直流母线电压控制器Gudc(s)的输出信号的最大值限制为0.6Ucm,最小值限制为0.4Ucm;
其中,所述输出交流电压闭环控制包括:
输出电压uo与输出电压基准值uo,ref比较,其误差信号送至输出电压控制器Guo(s),输出电压控制器Guo(s)的输出信号经过第二限幅环节Lim2后与直流调制信号urdc叠加,得到交流调制信号urac;所述第二限幅环节Lim2的作用是将输出电压控制器Guo(s)的输出信号的最大幅值限制为0.4Ucm。
5.根据权利要求4所述的CCM单桥臂集成单相升压逆变器的控制方法,其特征在于:所述单桥臂集成单相升压逆变器在正弦调制波正半波的每个开关周期内的工作过程包括如下三个模态:(1)模态1,t0-t1:在t0时刻,开通第二开关管S2、第四开关管S4,交流负载侧通过第二开关管S2的反并二极管和第四开关管S4续流,第一升压电感L1、第二升压电感L2承受正向压降,经第二二极管D2和第二开关管S2进行充电,第一升压电感电流iL1、第二升压电感电流iL2线性上升,到t1时刻,模态1结束;
(2)模态2,t1-t2:t1时刻,关断第二开关管S2、第四开关管S4,开通第一开关管S1、第三开关管S3,交流负载侧通过第一开关管S1和第二开关管S2的反并二极管续流,第一升压电感L1、第二升压电感L2承受反向压降,经第一二极管D1和第一开关管S1对第一电容C1、直流母线电容Cdc进行充电,第二二极管D2反向偏置,第一二极管D1正向偏置,第一升压电感电流iL1、第二升压电感电流iL2线性下降,到t2时刻,模态2结束;
(3)模态3,t2-t3:在t2时刻,关断第三开关管S3,开通第四开关管S4,第一升压电感L1、第二升压电感L2依旧承受反向压降,和直流母线电容Cdc同时向交流负载侧和第一电容C1供电,到t3时刻,模态3结束。