CN109787496B - 自激式谐振逆变器 - Google Patents

Abstract

一种自激式谐振逆变器，它的单相输出形式包括一个自激单元、电容C1、电容C2和电感L；它的多相输出形式包括一个自激单元、电容C1_1至电容Cn_1、电容C1_2至电容Cn_2和电感L1_1至电感Ln_1。无论是单相输出形式还是多相输出形式，所述自激式谐振逆变器都是利用自激单元内部的不一致性产生所需的振荡，进而实现DC‑AC的电压转换功能。本发明具有起振容易的特点，适合低直流电压输入的工作场合，能满足DC‑AC的电压转换要求。

Description

自激式谐振逆变器

技术领域

本发明涉及单相和多相谐振逆变器(DC-AC)，尤其适合低直流电压输入的工作场合，如：能量收集、微电机驱动、无线电能传输等。

背景技术

常见的谐振逆变器包括Class E逆变器和LLC逆变器。按开关管的驱动方式进行划分，谐振逆变器可分为他激式和自激式两种类型。尽管目前他激式谐振逆变器比自激式谐振逆变器应用得更广泛，但是在低直流电压输入的工作场合自激式谐振逆变器在启动方面的优势是他激式谐振逆变器无法比拟的。

发明内容

为了克服现有他激式谐振逆变器在低直流电压启动问题上存在的不足，本发明提供一种自激式谐振逆变器(具有单相和多相两种输出形式)，它可以在低直流电压输入条件下实现自启动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自激式谐振逆变器，包括一个自激单元、电容C1、电容C2和电感L，所述自激单元包括电阻Rs1_1、电阻Rs1_3、电阻Rp1_2、电感Lp1_1、电容Cs1_1、电容Cp1_1、NPN型BJT管Qs1_1、NPN型BJT管Qp1_1、二极管Ds1_1和二极管Dp1_1，所述电阻Rs1_1的一端同时与直流电源Vi的正端和电感Lp1_1的一端相连，电阻Rs1_1的另一端同时与电容Cs1_1的一端和NPN型BJT管Qs1_1的集电极相连，NPN型BJT管Qs1_1的基极同时与二极管Ds1_1的阴极和电阻Rs1_3的一端相连，电感Lp1_1的另一端同时与电容Cp1_1的一端、NPN型BJT管Qp1_1的集电极、电容C1的一端和电感L的一端相连，NPN型BJT管Qp1_1的基极同时与二极管Dp1_1的阴极和电阻Rp1_2的一端相连，电阻Rp1_2的另一端与电容Cs1_1的另一端相连，电阻Rs1_3的另一端与电容Cp1_1的另一端相连，电感L的另一端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端与负载的一端相连，负载的另一端与电容C1的另一端、二极管Dp1_1的阳极、NPN型BJT管Qp1_1的发射极、二极管Ds1_1的阳极、NPN型BJT管Qs1_1的发射极和直流电源Vi的负端相连；

所述自激式谐振逆变器的自激单元还包括电阻Rs1_2和电阻Rp1_1；当电阻Rs1_2和电阻Rp1_1作为启动电阻时，电阻Rs1_2的一端与NPN型BJT管Qs1_1的基极相连，电阻Rp1_1的一端与NPN型BJT管Qp1_1的基极相连；当电阻Rs1_2和电阻Rp1_1作为限压电阻时，电阻Rs1_2的一端与电容Cs1_1的另一端相连，电阻Rp1_1的一端与电容Cp1_1的另一端相连。

上述方案是自激式谐振逆变器的单相输出形式。

进一步，电阻Rs1_2的另一端与电阻Rs1_1的另一端连接，电阻Rp1_1的另一端与电感Lp1_1的另一端连接；或者，电阻Rs1_2的另一端和电阻Rp1_1的另一端均与直流电源Vi的正端连接。

更进一步，所述自激式谐振逆变器还包括一个整流支路，所述整流支路包括二极管Da1和电容Ca1，二极管Da1的阳极与电感Lp1_1的另一端相连，二极管Da1的阴极与电容Ca1的一端相连，电容Ca1的另一端与直流电源Vi的负端相连。利用该整流支路，可以选择的改接方案为：电阻Rs1_2的另一端和电阻Rp1_1的另一端均连接至二极管Da1的阴极。该方案能够提升容量。

一种自激式谐振逆变器，包括一个自激单元、电容C1_1至电容Cn_1、电容C1_2至电容Cn_2和电感L1_1至电感Ln_1，所述自激单元包括电阻Rp1_2至电阻Rpn_2、电感Lp1_1至电感Lpn_1、电容Cp1_1至电容Cpn_1、NPN型BJT管Qp1_1至NPN型BJT管Qpn_1和二极管Dp1_1至二极管Dpn_1，所述电感Lpj_1的一端与直流电源Vi的正端相连，电感Lpj_1的另一端同时与电容Cpj_1的一端、NPN型BJT管Qpj_1的集电极、电容Cj_1的一端和电感Lj_1的一端相连，电感Lj_1的另一端与电容Cj_2的一端相连，电容Cj_2的另一端与负载j的一端相连，NPN型BJT管Qpj_1的基极同时与电阻Rpj_2的一端和二极管Dpj_1的阴极相连，NPN型BJT管Qpj_1的发射极同时与二极管Dpj_1的阳极、电容Cj_1的另一端、负载j的另一端和直流电源Vi的负端相连，j的取值范围是1至n；

所述电容Cp1_1的另一端与电阻Rp2_2的另一端相连，以此类推，所述电容Cpn-1_1的另一端与电阻Rpn_2的另一端相连，所述电容Cpn_1的另一端与电阻Rp1_2的另一端相连；

所述自激式谐振逆变器的自激单元还包括电阻Rp1_1至电阻Rpn_1；当电阻Rp1_1至电阻Rpn_1作为启动电阻时，电阻Rpj_1的一端与NPN型BJT管Qpj_1的基极相连，j的取值范围是1至n；当电阻Rp1_1至电阻Rpn_1作为限压电阻时，电阻Rpj_1的一端与电容Cpj_1的另一端相连，j的取值范围是1至n。

上述方案是自激式谐振逆变器的多相输出形式。

进一步，电阻Rpj_1的另一端与电感Lpj_1的另一端相连；或者，电阻Rpj_1的另一端连接至直流电源Vi的正端。

更进一步，所述自激式谐振逆变器还包括一个整流支路，所述整流支路包括二极管Da1_1至二极管Dan_1和电容Ca1，二极管Daj_1的阳极与电感Lpj_1的另一端相连，二极管Daj_1的阴极与电容Ca1的一端相连，电容Ca1的另一端与直流电源Vi的负端相连。利用该整流支路，可以选择的改接方案为：电阻Rpj_1的另一端连接至二极管Daj_1的阴极。该方案可以提升容量。

本发明的技术构思为：先构建自激单元，再采用自激单元构成谐振逆变器的单相和多相输出形式，以解决直流电压输入时的低电压启动问题。

本发明的有益效果主要表现在：采用自激单元构成谐振逆变器的单相和多相输出形式，起振容易，适合低直流电压输入的工作场合，能满足DC-AC的电压转换要求。

附图说明

图1是本发明实施例1的第一种电路图。

图2是本发明实施例1的第二种电路图。

图3是本发明实施例1的第三种电路图。

图4是本发明单相输出形式适用的阻性负载。

图5是本发明单相输出形式适用的阻感负载。

图6是阻性负载条件下本发明实施例1采用第一种电路时的仿真波形图。

图7是阻感负载条件下本发明实施例1采用第二种电路时的仿真波形图。

图8是本发明实施例2的第一种电路图。

图9是本发明实施例2的第二种电路图。

图10是本发明实施例2的第三种电路图。

图11是阻性负载条件下本发明实施例2采用第一种电路时的仿真波形图。

图12是阻感负载条件下本发明实施例2采用第二种电路时的仿真波形图。

图13是本发明实施例3的第一种电路图。

图14是本发明实施例3的第二种电路图。

图15是本发明实施例3的第三种电路图。

图16是本发明多相输出形式适用的阻性负载。

图17是本发明多相输出形式适用的包含变压器的负载。

图18是阻性负载条件下本发明实施例3采用第一种电路时的仿真波形图。

图19是包含变压器负载条件下本发明实施例3采用第二种电路时的仿真波形图。

图20是本发明实施例4的第一种电路图。

图21是本发明实施例4的第二种电路图。

图22是本发明实施例4的第三种电路图。

图23是阻性负载条件下本发明实施例4采用第一种电路时的仿真波形图。

图24是包含变压器负载条件下本发明实施例4采用第二种电路时的仿真波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1

参照图1、图2和图3，一种自激式谐振逆变器，包括一个自激单元、电容C1、电容C2和电感L，所述自激单元包括电阻Rs1_1、电阻Rs1_3、电阻Rp1_2、电感Lp1_1、电容Cs1_1、电容Cp1_1、NPN型BJT管Qs1_1、NPN型BJT管Qp1_1、二极管Ds1_1和二极管Dp1_1，所述电阻Rs1_1的一端同时与直流电源Vi的正端和电感Lp1_1的一端相连，电阻Rs1_1的另一端同时与电容Cs1_1的一端和NPN型BJT管Qs1_1的集电极相连，NPN型BJT管Qs1_1的基极同时与二极管Ds1_1的阴极和电阻Rs1_3的一端相连，电感Lp1_1的另一端同时与电容Cp1_1的一端、NPN型BJT管Qp1_1的集电极、电容C1的一端和电感L的一端相连，NPN型BJT管Qp1_1的基极同时与二极管Dp1_1的阴极和电阻Rp1_2的一端相连，电阻Rp1_2的另一端与电容Cs1_1的另一端相连，电阻Rs1_3的另一端与电容Cp1_1的另一端相连，电感L的另一端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端与负载的一端相连，负载的另一端与电容C1的另一端、二极管Dp1_1的阳极、NPN型BJT管Qp1_1的发射极、二极管Ds1_1的阳极、NPN型BJT管Qs1_1的发射极和直流电源Vi的负端相连；所述自激式谐振逆变器的自激单元还包括电阻Rs1_2和电阻Rp1_1，电阻Rs1_2和电阻Rp1_1作为启动电阻，电阻Rs1_2的一端与NPN型BJT管Qs1_1的基极相连，电阻Rp1_1的一端与NPN型BJT管Qp1_1的基极相连。

本实施例的方案是自激式谐振逆变器的单相输出形式。

进一步参照图1，当所述自激式谐振逆变器采用第一种电路时，所述电阻Rs1_2的另一端与电阻Rs1_1的另一端连接，电阻Rp1_1的另一端与电感Lp1_1的另一端连接。

实施例1采用第一种电路时，利用自激单元内部的不一致性产生所需的振荡。假设直流电源Vi上电后，NPN型BJT管Qp1_1率先导通。当Qp1_1导通时，Qs1_1截止，电感Lp1_1充磁，电感电流iLp1_1逐渐增加，电容C1放电，直流电源Vi通过电阻Rs1_1、电阻Rs1_2和电阻Rs1_3给电容Cp1_1充电，Qs1_1的基极-发射极电压vs1逐渐增加。同时，电容Cs1_1通过电阻Rp1_2和电阻Rp1_1进行放电。当vs1达到Qs1_1的基极-发射极导通压降时，Qs1_1导通。Qs1_1导通后，因Cs1_1的作用，Qp1_1截止。当Qp1_1截止时，电感Lp1_1放磁，电感电流iLp1_1逐渐减小，在给电容C1充电的同时通过电阻Rp1_1和电阻Rp1_2给电容Cs1_1充电，Qp1_1的基极-发射极电压vp1逐渐增加。同时，电容Cp1_1通过电阻Rs1_3和电阻Rs1_2进行放电。当vp1达到Qp1_1的基极-发射极导通压降时，Qp1_1导通。Qp1_1导通后，因Cp1_1的作用，Qs1_1截止。周而复始。适当选择电感L和电容C2的参数，与自激单元产生谐振，可获得交流的输出电压vo。Ds1_1和Dp1_1的作用是保护Qs1_1和Qp1_1并参与振荡。Rs1_2和Rp1_1是启动电阻。

图4是实施例1适用的阻性负载。图6是阻性负载条件下本发明实施例1采用第一种电路时的仿真波形图。由图6可知实施例1采用第一种电路时的自激工作状态，它可将直流输入电压Vi转化成交流输出电压vo。

进一步参照图2，当所述自激式谐振逆变器采用第二种电路时，所述电阻Rs1_2的另一端和电阻Rp1_1的另一端均与直流电源Vi的正端连接。

实施例1采用第二种电路时的工作过程与实施例1采用第一种电路时的工作过程相似。

图5是实施例1适用的阻感负载。图7是阻感负载条件下本发明实施例1采用第二种电路时的仿真波形图。由图7可知实施例1采用第二种电路时的自激工作状态，它可将直流输入电压Vi转化成交流输出电压vo。在工作过程中，负载中的电感也参与了谐振。

进一步参照图3，所述自激式谐振逆变器还包括一个整流支路，所述整流支路包括二极管Da1和电容Ca1，二极管Da1的阳极与电感Lp1_1的另一端相连，二极管Da1的阴极与电容Ca1的一端相连，电容Ca1的另一端与直流电源Vi的负端相连。利用该整流支路，所述自激式谐振逆变器可采用第三种电路，即电阻Rs1_2的另一端和电阻Rp1_1的另一端均连接至二极管Da1的阴极。

实施例1采用第三种电路时的工作过程与实施例1采用第二种电路时的工作过程相似，但实施例1采用第三种电路时的容量大于实施例1采用第二种电路时的容量。

实施例2

参照图8、图9和图10，电阻Rs1_2和电阻Rp1_1作为限压电阻，电阻Rs1_2的一端与电容Cs1_1的另一端相连，电阻Rp1_1的一端与电容Cp1_1的另一端相连。

实施例2的其余结构与实施例1相同，其工作过程也与实施例1相似。

进一步参照图8，当所述自激式谐振逆变器采用第一种电路时，所述电阻Rs1_2的另一端与电阻Rs1_1的另一端连接，电阻Rp1_1的另一端与电感Lp1_1的另一端连接。

实施例2采用第一种电路时，利用自激单元内部的不一致性产生所需的振荡。假设直流电源Vi上电后，NPN型BJT管Qp1_1率先导通。当Qp1_1导通时，Qs1_1截止，电感Lp1_1充磁，电感电流iLp1_1逐渐增加，电容C1的端电压vC1随之逐渐增加，Qs1_1的基极-发射极电压vs1也逐渐增加。同时，电容Cp1_1通过Rp1_1进行放电；Vi通过电阻Rs1_1和Rp1_2给电容Cs1_1充电。当vs1达到Qs1_1的基极-发射极导通压降时，Qs1_1导通。Qs1_1导通后，因Cs1_1的作用，Qp1_1截止。当Qp1_1截止时，电感Lp1_1放磁，电感电流iLp1_1逐渐减小，在给电容C1充电的同时通过Rs1_3给电容Cp1_1充电。同时，电容Cs1_1通过Rs1_2进行放电。因谐振的原因，vC1达到峰值后会发生回落。在vC1回落过程中，当vs1跌至Qs1_1的基极-发射极导通压降以下时，Qs1_1截止。Qs1_1截止后，Qp1_1导通。周而复始。适当选择电感L和电容C2的参数，与自激单元产生谐振，可获得交流的输出电压vo。所述二极管Ds1_1和二极管Dp1_1的作用是保护Qs1_1和Qp1_1并参与振荡。所述电阻Rs1_2和电阻Rp1_1的作用是限制电容Cs1_1和电容Cp1_1的端电压。

图4是实施例2适用的阻性负载。图11是阻性负载条件下本发明实施例2采用第一种电路时的仿真波形图。由图11可知实施例2采用第一种电路时的自激工作状态，它可将直流输入电压Vi转化成交流输出电压vo。

进一步参照图9，当所述自激式谐振逆变器采用第二种电路时，所述电阻Rs1_2的另一端和电阻Rp1_1的另一端均与直流电源Vi的正端连接。

实施例2采用第二种电路时的工作过程与实施例2采用第一种电路时的工作过程相似。

图5是实施例2适用的阻感负载。图12是阻感负载条件下本发明实施例2采用第二种电路时的仿真波形图。由图12可知实施例2采用第二种电路时的自激工作状态，它可将直流输入电压Vi转化成交流输出电压vo。在工作过程中，负载中的电感也参与了谐振。

进一步参照图10，所述自激式谐振逆变器还包括一个整流支路，所述整流支路包括二极管Da1和电容Ca1，二极管Da1的阳极与电感Lp1_1的另一端相连，二极管Da1的阴极与电容Ca1的一端相连，电容Ca1的另一端与直流电源Vi的负端相连。利用该整流支路，所述自激式谐振逆变器可采用第三种电路，即电阻Rs1_2的另一端和电阻Rp1_1的另一端均连接至二极管Da1的阴极。

实施例2采用第三种电路时的工作过程与实施例2采用第二种电路时的工作过程相似，但实施例2采用第三种电路时的容量大于实施例2采用第二种电路时的容量。

实施例3

一种自激式谐振逆变器，包括一个自激单元、电容C1_1至电容Cn_1、电容C1_2至电容Cn_2和电感L1_1至电感Ln_1，所述自激单元包括电阻Rp1_2至电阻Rpn_2、电感Lp1_1至电感Lpn_1、电容Cp1_1至电容Cpn_1、NPN型BJT管Qp1_1至NPN型BJT管Qpn_1和二极管Dp1_1至二极管Dpn_1，所述电感Lpj_1的一端与直流电源Vi的正端相连，电感Lpj_1的另一端同时与电容Cpj_1的一端、NPN型BJT管Qpj_1的集电极、电容Cj_1的一端和电感Lj_1的一端相连，电感Lj_1的另一端与电容Cj_2的一端相连，电容Cj_2的另一端与负载j的一端相连，NPN型BJT管Qpj_1的基极同时与电阻Rpj_2的一端和二极管Dpj_1的阴极相连，NPN型BJT管Qpj_1的发射极同时与二极管Dpj_1的阳极、电容Cj_1的另一端、负载j的另一端和直流电源Vi的负端相连，j的取值范围是1至n；所述电容Cp1_1的另一端与电阻Rp2_2的另一端相连，以此类推，所述电容Cpn-1_1的另一端与电阻Rpn_2的另一端相连，所述电容Cpn_1的另一端与电阻Rp1_2的另一端相连；

所述自激式谐振逆变器的自激单元还包括电阻Rp1_1至电阻Rpn_1，电阻Rp1_1至电阻Rpn_1作为启动电阻，电阻Rpj_1的一端与NPN型BJT管Qpj_1的基极相连，j的取值范围是1至n。

本实施例的方案是自激式谐振逆变器的多相输出形式。

进一步参照图13，当所述自激式谐振逆变器采用第一种电路时，所述电阻Rpj_1的另一端与电感Lpj_1的另一端相连，j的取值范围为1至n。

实施例3采用第一种电路时，利用自激单元内部的不一致性产生所需的振荡。假设直流电源Vi上电后，NPN型BJT管Qp1_1率先导通。当Qp1_1导通时，电感Lp1_1充磁，电感电流iLp1_1逐渐增加，直流电源Vi通过电感Lp2_1、电阻Rp2_1和电阻Rp2_2给电容Cp1_1充电。Qp2_1的基极-发射极电压vp2逐渐增加。同时，电容Cpn_1通过电阻Rp1_2进行放电。当vp2达到Qp2_1的基极-发射极导通压降时，Qp2_1导通。当电容Cpn_1放电导致vp1低于Qp1_1的基极-发射极导通压降时，Qp1_1截止。当Qp1_1截止时，电感Lp1_1放磁，电感电流iLp1_1逐渐减小，电容C1_1充电，电容电压vC1_1逐渐增加。同时，电容Cp1_1通过电阻Rp2_2和电阻Rp2_1进行放电。当电容Cp1_1放电导致vp2低于Qp2_1的基极-发射极导通压降时，Qp2_1截止。以此类推，Qpn_1滞后于Qpn-1_1导通和截止，Qp1_1滞后于Qpn_1导通和截止。周而复始。适当选择电感L1_1至电感Ln_1和电容C1_2至电容Cn_2的参数，与自激单元产生谐振，可获得交流的输出电压vo1至von。Dpj_1的作用是保护Qpj_1并参与振荡，Rpj_1是启动电阻，j的取值范围为1至n。

图16是实施例3适用的阻性负载。图18是阻性负载条件下本发明实施例3采用第一种电路时(n＝3)的仿真波形图。由图18可知实施例3采用第一种电路时的自激工作状态，它可将直流输入电压Vi转化成交流输出电压vo1至vo3，而且vo1至vo3依次滞后一定的相位。

进一步参照图14，当所述自激式谐振逆变器采用第二种电路时，所述电阻Rpj_1的另一端连接至直流电源Vi的正端，j的取值范围为1至n。

实施例3采用第二种电路时的工作过程与实施例3采用第一种电路时的工作过程相似。

图17是实施例3适用的包含变压器的负载。图19是包含变压器负载条件下本发明实施例3采用第二种电路时(n＝2)的仿真波形图。由图19可知实施例3采用第二种电路时的自激工作状态，它利用变压器可实现无线电能传输，将直流输入电压Vi转化成变压器副边侧的交流输出电压vo1’至vo2’，而且vo1’至vo2’依次滞后一定的相位。

进一步参照图15，所述自激式谐振逆变器还包括一个整流支路，所述整流支路包括二极管Da1_1至二极管Dan_1和电容Ca1，二极管Daj_1的阳极与电感Lpj_1的另一端相连，二极管Daj_1的阴极与电容Ca1的一端相连，电容Ca1的另一端与直流电源Vi的负端相连。利用该整流支路，所述自激式谐振逆变器可采用第三种电路，即电阻Rpj_1的另一端连接至二极管Daj_1的阴极，j的取值范围为1至n。

实施例3采用第三种电路时的工作过程与实施例3采用第二种电路时的工作过程相似，但实施例3采用第三种电路时的容量大于实施例3采用第二种电路时的容量。

实施例4

参照图20、图21和图22，电阻Rp1_1至电阻Rpn_1作为限压电阻，电阻Rpj_1的一端与电容Cpj_1的另一端相连，j的取值范围是1至n。

实施例4的其余结构与实施例3相同，其工作过程也与实施例3相似。

进一步参照图20，当所述自激式谐振逆变器采用第一种电路时，所述电阻Rpj_1的另一端与电感Lpj_1的另一端相连，j的取值范围是1至n。

实施例4采用第一种电路时，利用自激单元内部的不一致性产生所需的振荡。假设直流电源Vi上电后，NPN型BJT管Qp1_1率先导通。当Qp1_1导通时，电感Lp1_1充磁，电感电流iLp1_1逐渐增加，Cp1_1通过Dp2_1和Rp2_2放电。同时，Vi通过电感Lpn_1给Cpn_1和Cn_1充电。当Cpn_1和Cn_1充电至一定阶段时，电容电压vCn_1达到最大值后开始跌落，会导致Qp1_1的基极-发射极电压vp1逐渐下降。当vp1低于Qp1_1的基极-发射极导通电压时，Qp1_1截止。当Qp1_1截止时，电感Lp1_1放磁，电感电流iLp1_1逐渐减小，Vi通过电感Lp1_1给Cp1_1和C1_1充电，电容电压vC1_1逐渐增加，Qp2_1的基极-发射极电压vp2逐渐增加。当vp2达到Qp2_1的基极-发射极导通电压时，Qp2_1导通。以此类推，Qpn_1滞后于Qpn-1_1导通和截止，Qp1_1滞后于Qpn_1导通和截止。周而复始。适当选择电感L1_1至电感Ln_1和电容C1_2至电容Cn_2的参数，与自激单元产生谐振，可获得交流的输出电压vo1至von。所述二极管Dpj_1的作用是保护Qpj_1并参与振荡。所述电阻Rpj_1的作用是限制电容Cpj_1的端电压，j的取值范围是1至n。

图16是实施例4适用的阻性负载。图23是阻性负载条件下本发明实施例4采用第一种电路时(n＝3)的仿真波形图。由图23可知实施例4采用第一种电路时的自激工作状态，它可将直流输入电压Vi转化成交流输出电压vo1至vo3，而且vo1至vo3依次滞后一定的相位。

进一步参照图21，当所述自激式谐振逆变器采用第二种电路时，所述电阻Rpj_1的另一端连接至直流电源Vi的正端，j的取值范围为1至n。

实施例4采用第二种电路时的工作过程与实施例4采用第一种电路时的工作过程相似。

图17是实施例4适用的包含变压器的负载。图24是包含变压器负载条件下本发明实施例4采用第二种电路时(n＝2)的仿真波形图。由图24可知实施例4采用第二种电路时的自激工作状态，它利用变压器可实现无线电能传输，将直流输入电压Vi转化成变压器副边侧的交流输出电压vo1’至vo2’，而且vo1’至vo2’依次滞后一定的相位。

进一步参照图22，所述自激式谐振逆变器还包括一个整流支路，所述整流支路包括二极管Da1_1至二极管Dan_1和电容Ca1，二极管Daj_1的阳极与电感Lpj_1的另一端相连，二极管Daj_1的阴极与电容Ca1的一端相连，电容Ca1的另一端与直流电源Vi的负端相连。利用该整流支路，所述自激式谐振逆变器可采用第三种电路，即电阻Rpj_1的另一端连接至二极管Daj_1的阴极，j的取值范围为1至n。

实施例4采用第三种电路时的工作过程与实施例4采用第二种电路时的工作过程相似，但实施例4采用第三种电路时的容量大于实施例4采用第二种电路时的容量。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1.一种自激式谐振逆变器，其特征在于：所述自激式谐振逆变器包括一个自激单元、电容C1、电容C2和电感L，所述自激单元包括电阻Rs1_1、电阻Rs1_3、电阻Rp1_2、电感Lp1_1、电容Cs1_1、电容Cp1_1、NPN型BJT管Qs1_1、NPN型BJT管Qp1_1、二极管Ds1_1和二极管Dp1_1，所述电阻Rs1_1的一端同时与直流电源Vi的正端和电感Lp1_1的一端相连，电阻Rs1_1的另一端同时与电容Cs1_1的一端和NPN型BJT管Qs1_1的集电极相连，NPN型BJT管Qs1_1的基极同时与二极管Ds1_1的阴极和电阻Rs1_3的一端相连，电感Lp1_1的另一端同时与电容Cp1_1的一端、NPN型BJT管Qp1_1的集电极、电容C1的一端和电感L的一端相连，NPN型BJT管Qp1_1的基极同时与二极管Dp1_1的阴极和电阻Rp1_2的一端相连，电阻Rp1_2的另一端与电容Cs1_1的另一端相连，电阻Rs1_3的另一端与电容Cp1_1的另一端相连，电感L的另一端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端与负载的一端相连，负载的另一端与电容C1的另一端、二极管Dp1_1的阳极、NPN型BJT管Qp1_1的发射极、二极管Ds1_1的阳极、NPN型BJT管Qs1_1的发射极和直流电源Vi的负端相连；

所述自激式谐振逆变器的自激单元还包括电阻Rs1_2和电阻Rp1_1；当电阻Rs1_2和电阻Rp1_1作为启动电阻时，电阻Rs1_2的一端与NPN型BJT管Qs1_1的基极相连，电阻Rp1_1的一端与NPN型BJT管Qp1_1的基极相连；当电阻Rs1_2和电阻Rp1_1作为限压电阻时，电阻Rs1_2的一端与电容Cs1_1的另一端相连，电阻Rp1_1的一端与电容Cp1_1的另一端相连；

所述自激式谐振逆变器还包括一个整流支路，所述整流支路包括二极管Da1和电容Ca1，二极管Da1的阳极与电感Lp1_1的另一端相连，二极管Da1的阴极与电容Ca1的一端相连，电容Ca1的另一端与直流电源Vi的负端相连。

2.如权利要求1所述的自激式谐振逆变器，其特征在于：所述电阻Rs1_2的另一端与电阻Rs1_1的另一端连接，电阻Rp1_1的另一端与电感Lp1_1的另一端连接；或者，电阻Rs1_2的另一端和电阻Rp1_1的另一端均与直流电源Vi的正端连接。

3.如权利要求1所述的自激式谐振逆变器，其特征在于：所述电阻Rs1_2的另一端和电阻Rp1_1的另一端均连接至二极管Da1的阴极。

4.一种自激式谐振逆变器，其特征在于：所述自激式谐振逆变器包括一个自激单元、电容C1_1至电容Cn_1、电容C1_2至电容Cn_2和电感L1_1至电感Ln_1，所述自激单元包括电阻Rp1_2至电阻Rpn_2、电感Lp1_1至电感Lpn_1、电容Cp1_1至电容Cpn_1、NPN型BJT管Qp1_1至NPN型BJT管Qpn_1和二极管Dp1_1至二极管Dpn_1，所述电感Lpj_1的一端与直流电源Vi的正端相连，电感Lpj_1的另一端同时与电容Cpj_1的一端、NPN型BJT管Qpj_1的集电极、电容Cj_1的一端和电感Lj_1的一端相连，电感Lj_1的另一端与电容Cj_2的一端相连，电容Cj_2的另一端与负载j的一端相连，NPN型BJT管Qpj_1的基极同时与电阻Rpj_2的一端和二极管Dpj_1的阴极相连，NPN型BJT管Qpj_1的发射极同时与二极管Dpj_1的阳极、电容Cj_1的另一端、负载j的另一端和直流电源Vi的负端相连，j的取值范围是1至n；

所述电容Cp1_1的另一端与电阻Rp2_2的另一端相连，以此类推，所述电容Cpn-1_1的另一端与电阻Rpn_2的另一端相连，所述电容Cpn_1的另一端与电阻Rp1_2的另一端相连；

所述自激式谐振逆变器的自激单元还包括电阻Rp1_1至电阻Rpn_1；当电阻Rp1_1至电阻Rpn_1作为启动电阻时，电阻Rpj_1的一端与NPN型BJT管Qpj_1的基极相连，j的取值范围是1至n；当电阻Rp1_1至电阻Rpn_1作为限压电阻时，电阻Rpj_1的一端与电容Cpj_1的另一端相连，j的取值范围是1至n。

5.如权利要求4所述的自激式谐振逆变器，其特征在于：所述自激式谐振逆变器还包括一个整流支路，所述整流支路包括二极管Da1_1至二极管Dan_1和电容Ca1，二极管Daj_1的阳极与电感Lpj_1的另一端相连，二极管Daj_1的阴极与电容Ca1的一端相连，电容Ca1的另一端与直流电源Vi的负端相连。

6.如权利要求4或5所述的自激式谐振逆变器，其特征在于：所述电阻Rpj_1的另一端与电感Lpj_1的另一端相连；或者，电阻Rpj_1的另一端连接至直流电源Vi的正端。

7.如权利要求5所述的自激式谐振逆变器，其特征在于：所述电阻Rpj_1的另一端连接至二极管Daj_1的阴极。