本發(fā)明涉及電力電子電路，尤其是涉及一種諧振式軟開關逆變電路、系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、現(xiàn)有的h橋逆變電路中，兩對橋臂在開通或者關斷時，由于mosfet寄生電容的存在，會導致兩對橋臂會出現(xiàn)輕微導通的現(xiàn)象，比如，當mosfet在關斷過程中，電壓逐漸增大，電流逐漸減小，在電壓、電流存在交叉的時間區(qū)間內，可以計算得到相應的功率；輕者導致?lián)p耗增加，效率降低，重者可能導致mosfet燒毀等問題，大大降低h橋逆變電路的穩(wěn)定性和可靠性。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種諧振式軟開關逆變電路、系統(tǒng)及方法，以提高逆變電路的效率、穩(wěn)定性和可靠性。

2、本發(fā)明提供的一種諧振式軟開關逆變電路，電路包括：電容模塊，具有第一端和第二端；電容模塊的第一端連接供電電源的正極，電容模塊的第二端連接供電電源的負極；h橋逆變模塊，具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端；h橋逆變模塊的第一輸入端連接電容模塊的第一端，h橋逆變模塊的第二輸入端連接電容模塊的第二端；諧振模塊，具有第一端、第二端、第三端、第四端和第五端；諧振模塊的第一端連接h橋逆變模塊的第一輸出端，諧振模塊的第二端連接h橋逆變模塊的第二輸出端，諧振模塊的第三端連接h橋逆變模塊的第二輸入端，諧振模塊的第四端和諧振模塊的第五端之間連接負載；諧振模塊用于控制諧振模塊中第一電容的充電狀態(tài)和放電狀態(tài)，使h橋逆變模塊中的每個開關管在導通時為零電壓導通或零電流導通，在關斷時為零電壓關斷或零電流關斷。

3、進一步的，諧振模塊包括：第一開關管，具有柵極、源極和漏極，第一開關管的漏極連接h橋逆變模塊的第一輸出端；第一電阻，具有第一端和第二端，第一電阻的第一端連接第一開關管的源極，第一電阻的第二端連接第一開關管的柵極；第二電阻，具有第一端和第二端，第二電阻的第一端連接第一開關管的柵極，第二電阻的第二端連接第一控制信號；第二開關管，具有柵極、源極和漏極，第二開關管的漏極連接h橋逆變模塊的第二輸出端；第三電阻，具有第一端和第二端，第三電阻的第一端連接第二開關管的源極，第三電阻的第二端連接第二開關管的柵極；第四電阻，具有第一端和第二端，第四電阻的第一端連接第二開關管的柵極，第四電阻的第二端連接第二控制信號；第一二極管，被配置為，第一二極管的陽極連接h橋逆變模塊的第二輸入端，第一二極管的陰極連接第一電阻的第一端；第二二極管，被配置為，第二二極管的陽極連接h橋逆變模塊的第二輸入端，第二二極管的陰極連接第三電阻的第一端；第一電容，具有第一端和第二端，第一電容的第一端連接第一二極管的陰極，第一電容的第二端連接第二二極管的陰極；第二電容，具有第一端和第二端，第二電容的第一端分別連接h橋逆變模塊的第一輸出端和諧振模塊的第四端，第二電容的第二端連接諧振模塊的第五端；第一電感，具有第一端和第二端，第一電感的第一端連接第二電容的第二端，第一電感的第二端連接h橋逆變模塊的第二輸出端。

4、進一步的，電容模塊包括：第三電容，具有第一端和第二端，第三電容的第一端連接供電電源的正極，第三電容的第二端連接供電電源的負極；第四電容，具有第一端和第二端，第四電容的第一端連接供電電源的正極，第四電容的第二端連接供電電源的負極。

5、進一步的，h橋逆變模塊包括：第三開關管，以及與第三開關管連接的第一驅動模塊；第四開關管，以及與第四開關管連接的第二驅動模塊；第四開關管與第三開關管互補導通；第五開關管，以及第五開關管連接的第三驅動模塊；第六開關管，以及第六開關管連接的第四驅動模塊；第六開關管與第五開關管互補導通；其中，第三開關管和第四開關管串聯(lián)耦接于供電電源的正極和供電電源的負極之間，第五開關管和第六開關管串聯(lián)耦接于供電電源的正極和供電電源的負極之間，第三開關管和第四開關管的公共端構成h橋逆變模塊的第一輸出端，第五開關管和第六開關管的公共端構成h橋逆變模塊的第二輸出端。

6、進一步的，第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第五開關管和第六開關管均具有寄生二極管。

7、進一步的，第一驅動模塊包括：第五電阻，具有第一端和第二端，第五電阻的第一端連接第三開關管的柵極；第六電阻，具有第一端和第二端，第六電阻的第一端連接第三開關管的柵極；第七電阻，具有第一端和第二端，第七電阻的第一端連接第三開關管的柵極，第七電阻的第二端連接第三開關管的源極；第三二極管，被配置為，第三二極管的陽極連接第五電阻的第二端；第三二極管的陰極連接第六電阻的第二端，第三二極管的陰極還連接第一驅動信號；

8、第二驅動模塊包括：第八電阻，具有第一端和第二端，第八電阻的第一端連接第四開關管的柵極；第九電阻，具有第一端和第二端，第九電阻的第一端連接第四開關管的柵極；第十電阻，具有第一端和第二端，第十電阻的第一端連接第四開關管的柵極，第十電阻的第二端連接第四開關管的源極；第四二極管，被配置為，第四二極管的陽極連接第八電阻的第二端；第四二極管的陰極連接第九電阻的第二端，第四二極管的陰極還連接第二驅動信號；

9、第三驅動模塊包括：第十一電阻，具有第一端和第二端，第十一電阻的第一端連接第五開關管的柵極；第十二電阻，具有第一端和第二端，第十二電阻的第一端連接第五開關管的柵極；第十三電阻，具有第一端和第二端，第十三電阻的第一端連接第五開關管的柵極，第十三電阻的第二端連接第五開關管的源極；第五二極管，被配置為，第五二極管的陽極連接第十一電阻的第二端；第五二極管的陰極連接第十二電阻的第二端，第五二極管的陰極還連接第三驅動信號；

10、第四驅動模塊包括：第十四電阻，具有第一端和第二端，第十四電阻的第一端連接第六開關管的柵極；第十五電阻，具有第一端和第二端，第十五電阻的第一端連接第六開關管的柵極；第十六電阻，具有第一端和第二端，第十六電阻的第一端連接第六開關管的柵極，第十三電阻的第二端連接第六開關管的源極；第六二極管，被配置為，第六二極管的陽極連接第十五電阻的第二端；第六二極管的陰極連接第十四電阻的第二端，第六二極管的陰極還連接第四驅動信號。

11、本發(fā)明提供的一種諧振式軟開關逆變系統(tǒng)，包括：上述任一項的諧振式軟開關逆變電路。

12、進一步的，系統(tǒng)還包括：第一控制模塊、第二控制模塊、第三控制模塊、第四控制模塊、第五控制模塊、第六控制模塊；第一控制模塊、第二控制模塊、第三控制模塊、第四控制模塊、第五控制模塊和第六控制模塊分別與諧振式軟開關逆變電路連接；第一控制模塊用于為諧振式軟開關逆變電路輸出第一控制信號；第二控制模塊用于為諧振式軟開關逆變電路輸出第二控制信號；第三控制模塊用于為諧振式軟開關逆變電路輸出第一驅動信號；第四控制模塊用于為諧振式軟開關逆變電路輸出第二驅動信號；第五控制模塊用于為諧振式軟開關逆變電路輸出第三驅動信號；第六控制模塊用于為諧振式軟開關逆變電路輸出第四驅動信號。

13、本發(fā)明提供的一種諧振式軟開關逆變電路的控制方法，方法應用于如上述任一項的諧振式軟開關逆變電路，方法包括：在第一個控制周期，當供電電源接入諧振式軟開關逆變電路后，控制諧振式軟開關逆變電路中的第六開關管和第二開關管導通；其中，諧振式軟開關逆變電路中的第一電容的兩端電壓為零，使第六開關管和第二開關管均為零電壓導通；控制諧振式軟開關逆變電路中的第三開關管導通，其中，在第三開關管導通瞬間，流過第三開關管的電流為零，使第三開關管為零電流導通；控制諧振式軟開關逆變電路中的第一開關管導通，以通過供電電源對第一電容充滿電；控制第三開關管關斷，第一電容通過第一回路進行放電；其中，第三開關管的漏極和源極之間的電壓為零，使第三開關管為零電壓關斷；第一回路為諧振式軟開關逆變電路中的第一電容、第一開關管的寄生二極管、第二電容、第一電感、第六開關管、第二二極管組成的回路；當?shù)谝浑娙萃瓿煞烹姾?，控制諧振式軟開關逆變電路中的第四開關管導通；其中，第四開關管的漏極和源極之間的電壓為零，使第四開關管為零電壓導通；控制第一開關管關斷，控制第六開關管關斷；其中，第六開關管的漏極和源極之間的電壓為零，使第六開關管為零電壓關斷；第一電感通過第二回路為第一電容充電；其中，第二回路為由第一電感、第二開關管、第一電容、第一開關管的寄生二極管和第二電容組成的回路；在對第一電容充滿電后，控制諧振式軟開關逆變電路中的第五開關管導通；其中，第五開關管的漏極和源極之間的電壓為零，使第五開關管為零電壓導通。

14、進一步的，方法還包括：在后續(xù)每個控制周期，根據(jù)第一電容的充電狀態(tài)和放電狀態(tài)，控制第三開關管、第四開關管、第五開關管和第六開關管的導通順序和關斷順序，使第三開關管、第四開關管、第五開關管和第六開關管在導通時為零電壓導通或零電流導通，在關斷時為零電壓關斷或零電流關斷。

15、本發(fā)明提供的諧振式軟開關逆變電路、系統(tǒng)及方法，所述電路包括：電容模塊，具有第一端和第二端；所述電容模塊的第一端連接供電電源的正極，所述電容模塊的第二端連接供電電源的負極；h橋逆變模塊，具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端；所述h橋逆變模塊的第一輸入端連接所述電容模塊的第一端，所述h橋逆變模塊的第二輸入端連接所述電容模塊的第二端；諧振模塊，具有第一端、第二端、第三端、第四端和第五端；所述諧振模塊的第一端連接所述h橋逆變模塊的第一輸出端，所述諧振模塊的第二端連接所述h橋逆變模塊的第二輸出端，所述諧振模塊的第三端連接所述h橋逆變模塊的第二輸入端，所述諧振模塊的第四端和所述諧振模塊的第五端之間連接負載；所述諧振模塊用于控制所述諧振模塊中第一電容的充電狀態(tài)和放電狀態(tài)，使h橋逆變模塊中的每個開關管在導通時為零電壓導通或零電流導通，在關斷時為零電壓關斷或零電流關斷。該電路通過諧振模塊可以實現(xiàn)h橋逆變模塊中，每個開關管在導通時為零電壓導通或零電流導通，在關斷時為零電壓關斷或零電流關斷，從根本上解決了開關管在開通或關斷時的損耗問題，從而提高了電路的效率、穩(wěn)定性和可靠性。