一种氮化镓基单相全桥逆变电路

本发明涉及逆变器，尤其涉及一种氮化镓基单相全桥逆变电路。

背景技术：

1、逆变器是逆变领域的核心，逆变器的发展关系到能源转换的效率，当今社会越来越离不开各种各样的电源，逆变器是实现直流交流电压转换的关键。

2、现有技术中大多是针对高压直流逆变的数字控制igbt逆变器，现代化发展，小型化，集中化是必然趋势，传统的数字控制igbt逆变器，其具有开关损耗大，开关频率低，效率低，不利于电源转换领域的发展的缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种氮化镓基单相全桥逆变电路，用于解决现有技术中使用数字控制的igbt逆变器存在于开关损耗大，开关频率低，效率低的技术问题。

2、本发明提供一种氮化镓基单相全桥逆变电路，所述氮化镓基单相全桥逆变电路包括第一反相放大电路，第一处理电路、第二处理电路，第三处理电路和全桥电路；

3、所述第一反相放大电路的输入端用于输入控制信号，并对所述控制信号进行反相放大处理后，得到第一反相放大信号，并将所述第一反相放大信号分别输入至所述第一处理电路、所述第二处理电路，所述第三处理电路和所述全桥电路的第一控制端；

4、所述第一处理电路用于对所述第一反相放大信号进行第一电平转移处理和第二反相放大处理后，得到第一处理信号，并将所述第一处理信号输入至所述全桥电路的第二控制端；

5、所述第二处理电路用于对所述第一反相放大信号进行第二电平转移处理和第三反相放大处理后，得到第二处理信号，并将所述第二处理信号输入至所述全桥电路的第三控制端；

6、所述第三处理电路用于对所述第一反相放大信号依次进行第四反相放大处理、第三电平转移处理和第五反相放大处理后，得到第三处理信号，并将所述第三处理信号输入至所述全桥电路的第四控制端；

7、所述全桥电路用于接入直流电压，并在所述第一反相放大信号、所述第一处理信号、所述第二处理信号以及所述第三处理信号的控制下，输出逆变电压；

8、其中，所述第一反相放大电路，所述第一处理电路、所述第二处理电路，所述第三处理电路和所述全桥电路中的功能管均采用氮化镓基功能管。

9、与现有技术相比，本发明提供的氮化镓基单相全桥逆变电路中的第一反相放大电路用于对控制信号进行放大，得到第一反相放大信号，以使该第一反相放大信号能够控制后续的第一处理电路、第二处理电路，第三处理电路和全桥电路，第一处理电路、第二处理电路和第三处理电路分别对第一反相放大信号进行处理后，得到第一处理信号、第二处理信号和第三处理信号，并分别将第一处理信号、第二处理信号和第三处理信号输出全桥电路。全桥电路用于在第一反相放大信号、所述第一处理信号、所述第二处理信号以及所述第三处理信号的控制下，对接入的直流电压进行逆变，输出逆变电压，因此，本发明提供的氮化镓基单相全桥逆变电路能够实现对直流信号的逆变作用。

10、其中，第一反相放大电路，所述第一处理电路、所述第二处理电路，所述第三处理电路和所述全桥电路中的功能管均采用氮化镓基功能管。基于氮化镓基功能管的本身属性，本发明的逆变电路的工作频率更高，逆变质量更高，总谐波畸变率更低，更符合能源小型化，高效化发展，具备更好的应用前景，因此，本发明避免了采用数字控制的igbt逆变器存在的开关损耗大，开关频率低，效率低，不利于电源转换领域的发展的问题。再者，本发明实施例中的逆变电路可以根据实际的调制方案完成逆变，具体的，可以根据用户的需求，选择将多大的直流电转换为需要的交流电。

11、进一步的，所述全桥电路包括第一上拉晶体管、第一下拉晶体管、第二上拉晶体管和第二下拉晶体管和负载模块；

12、所述第一上拉晶体管的栅极用于接入所述第二处理信号，漏极用于接入所述直流电压，源极与第一下拉晶体管的漏极相连接；

13、所述第一下拉晶体管的栅极用于接入所述第一反相放大信号，源极接地；

14、所述第二上拉晶体管的栅极用于接入所述第三处理信号，漏极用于接入所述直流电压，源极与第二下拉晶体管的漏极相连接；

15、所述第二下拉晶体管的栅极用于接入所述第一处理信号，源极接地；

16、所述第一上拉晶体管的源极还通过所述负载模块与所述第二上拉晶体管的源极电连接，所述负载模块的两端用于输出所述逆变电压

17、在所述第一反相放大信号、所述第一处理信号、所述第二处理信号以及所述第三处理信号的控制下，所述第一上拉晶体管和所述第二下拉晶体管同时导通或关断，所述第二上拉晶体管和所述第一下拉晶体管同时导通或关断。

18、进一步的，所述第一处理电路包括第一电平转移电路和第二反相放大电路；所述第二处理电路包括第一电平转移电路和第三反相放大电路；

19、所述第一电平转移电路用于接入所述第一反相放大信号，对所述第一反相放大信号进行电平转移处理后，得到第一电平转移信号和第二电平转移信号，将所述第一电平转移信号发送至第二反相放大电路，将所述第二电平转移信号发送至第三反相放大电路；其中，所述第一电平转移信号小于所述第二电平转移信号；

20、所述第二反相放大电路用于对所述第一电平转移信号进行反相放大后，将得到的第二反相放大信号发送至所述全桥电路中的第二下拉晶体管；

21、所述第三反相放大电路用于对所述第二电平转移信号进行反相放大后，将得到的第三反相放大信号发送至所述全桥电路中的第一上拉晶体管。

22、进一步的，第一电平转移电路包括第一输入管、多个降压二极管和第一电流源管；所述第一输入管的栅极用于接入所述第一反相放大信号，漏极与第一高电源端电连接，源极与所述多个降压二极管中的首部二极管的正相输入端电连接，多个所述二极管按照正相输入端，反相输入端依次相连接，所述多个降压二极管中的尾部二极管的反相输入端与所述第一电流源管的漏极电连接，所述第一电流源管的栅极和源极短接后与第一低电源端电连接；

23、所述第一输入管的源极用于输出第一电平转移信号至所述第二反相放大电路，所述多个二极管中的目标二极管的反向输入端用于输出第二电平转移信号至第三反相放大电路。

24、进一步的，所述第二反相放大电路包括第二输入管和第一电流源负载管，所述第二输入管的栅极用于接入所述第一电平转移信号，源极与第二低电源端电连接，漏极与所述第一电流源负载管的源极电连接，所述第一电流源负载管的栅极和源极短接，漏极与第二高电源端电连接，且所述第一电流源负载管的源极用于输出所述第二反相放大信号至所述全桥电路中的第二下拉晶体管。

25、进一步的，所述第三反相放大电路包括第三输入管和第二电流源负载管，所述第三输入管的栅极用于接入所述第二电平转移信号，源极与第三低电源端电连接，漏极与所述第二电流源负载管的源极电连接，所述第二电流源负载管的栅极和源极短接，漏极所述第一上拉晶体管和所述第一下拉晶体管之间，且所述第二电流源负载管的源极用于输出所述第三反相放大信号至所述全桥电路中的第一上拉晶体管。

26、进一步的，所述第三处理电路包括依次电连接的第四反相放大电路、第二电平转移电路和第五反相放大电路；

27、所述第四反相放大电路用于接入所述第一反相放大信号，对所述第一反相放大信号进行反相放大处理后，将得到的第四反相放大信号发送至所述第二电平转移电路，所述第二电平转移电路对所述第四反相放大信号进行电平转移，将得到的第三电平转移信号发送至第五反相放大电路，第五反相放大电路用于对所述第三电平转移信号进行反相放大，将得到的第五反相放大信号发送至所述全桥电路中的第二上拉晶体管。

28、进一步的，所述第四反相放大电路包括第四输入管和第三电流源负载管；

29、所述第四输入管的栅极用于接入所述第一反相放大信号，源极与第四低电源端电连接，漏极与所述第三电流源负载管的源极电连接，所述第三电流源负载管的栅极和源极短接，漏极与第四高电源端电连接，且所述第三电流源负载管的源极用于输出所述第四反相放大信号至所述第二电平转移电路；

30、所述第二电平转移电路包括第五输入管、多个降压二极管和第二电流源管；所述第五输入管的栅极用于接入所述第四反相放大信号，漏极与第五高电源端电连接，源极与所述多个降压二极管中的首部二极管的正相输入端电连接，多个所述二极管按照正相输入端，反相输入端依次相连接，所述多个降压二极管中的尾部二极管的反相输入端与所述第二电流源管的漏极电连接，所述第二电流源管的栅极和源极短接后与第五低电源端电连接，所述第二电流源管的漏极还用于输出第三电平转移信号至所述第五反相放大电路；

31、所述第五反相放大电路包括第六输入管和第四电流源负载管；所述第六输入管的栅极用于接入所述第三电平转移信号，源极与第六低电源端电连接，漏极与所述第四电流源负载管的源极电连接，所述第四电流源负载管的栅极和源极短接，漏极与第六高电源端电连接，且所述第四电流源负载管的源极用于输出所述第三处理信号输入至所述全桥电路的第二上拉晶体管。

32、进一步的，所述第一反相放大电路包括第七输入管和第五电流源负载管；所述第七输入管的栅极用于接入所述控制信号，源极与第七低电源端电连接，漏极与所述第五电流源负载管的源极电连接，所述第五电流源负载管的栅极和源极短接，漏极与七高电源端电连接，且所述第五电流源负载管的源极用于将所述第一反相放大信号分别输入至所述第一处理电路、所述第二处理电路，所述第三处理电路和所述全桥电路的第一控制端。

33、进一步的，所述控制信号包括方波信号。