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电流型降压桥式伪直流环节微逆变器

发布时间:2019-08-10 12:48
【摘要】:随着单块光伏电池输出功率越来越高,以反激电路为基础的传统光伏微逆变器难以达到高效率,因此桥式电路为基础的微逆变器越来越受到重视。提出一种电流型降压桥式伪直流环节微逆变器。推导了能量缓冲电感的选择方法,得到了其中各开关器件的电流应力。对所提微逆变器与传统反激式微逆变器在开关管的导通损耗、二极管的导通损耗、伪直流环节滤波效果、开关损耗方面做了详细比较,所提微逆变器综合新能优于传统微逆变器。200 W样机的实验结果证明所提微逆变器性能优良。
【图文】:

直流环节,逆变器


常用的两直流侧均钳位的桥式电路是双有源桥(DAB)双向DC/DC变换器[20],目前对其效率改善主要集中在限制其回流功率[20-21]。而伪直流环节微逆变器的前级DC/DC变换器输出直流为双倍工频波动的馒头波,其特性与输出电压平滑的双向DC/DC存在一定差异。为保留桥式微逆变器的相关优点,又实现尽可能少的能量回馈,本文提出电流型降压式全桥微逆变器,在综合评价所提微逆变器与反激拓扑微逆变器的各项性能后,指出本文所提微逆变器综合性能优越。1基于降压桥式的伪直流环节微逆变器伪直流环节微逆变器的电路结构如图1所示,其中常用的高频隔离有反激电路、桥式电路,分别如图2(a)、图2(b)所示。区别于传统的移相控制零电压开关(ZVS)全桥变换器[19]与双有源桥变换器[20],本文所提微逆变器如图2(b)所示,其前级DC/DC电路为电流型桥式变换器,由于变换器输入电压高于电网电压峰值折算到原边的值,故本文称之为电流型降压桥式变换器。桥式电路中,与变压器串联的电感也可以是谐振单元,如LC串联或并联谐振、LLC谐振等,这不在本文研究范围内。下面分别计算这些变换器在额定功率下流过变压器原边开关管的电流应力。在计算前,假设微逆变器的功率为Pmax,效率为1,电网电压有效值UG,光伏电池电压UPV。图1伪直流环节微逆变器通用电路结构Fig.1Generalcircuitstructureformicro-inverterwithpseudoDClink(a)反激式微逆变器(b)本文采用降压桥式微逆变器图2伪直流环节微逆变器前级电路种类Fig.2Differentcircuitsformicro-inverterformerstagewithpseudoDClink2器件电流应力分析为了实现器件的零电流开关,电路工作设计在电感电流断续模式(DCM),在半个开关周期内与Buck电路工作原理类似。电路在一个?

直流环节,逆变器,前级,种类


黄?[20],目前对其效率改善主要集中在限制其回流功率[20-21]。而伪直流环节微逆变器的前级DC/DC变换器输出直流为双倍工频波动的馒头波,其特性与输出电压平滑的双向DC/DC存在一定差异。为保留桥式微逆变器的相关优点,又实现尽可能少的能量回馈,本文提出电流型降压式全桥微逆变器,在综合评价所提微逆变器与反激拓扑微逆变器的各项性能后,指出本文所提微逆变器综合性能优越。1基于降压桥式的伪直流环节微逆变器伪直流环节微逆变器的电路结构如图1所示,其中常用的高频隔离有反激电路、桥式电路,分别如图2(a)、图2(b)所示。区别于传统的移相控制零电压开关(ZVS)全桥变换器[19]与双有源桥变换器[20],本文所提微逆变器如图2(b)所示,其前级DC/DC电路为电流型桥式变换器,由于变换器输入电压高于电网电压峰值折算到原边的值,故本文称之为电流型降压桥式变换器。桥式电路中,与变压器串联的电感也可以是谐振单元,如LC串联或并联谐振、LLC谐振等,这不在本文研究范围内。下面分别计算这些变换器在额定功率下流过变压器原边开关管的电流应力。在计算前,假设微逆变器的功率为Pmax,效率为1,电网电压有效值UG,,光伏电池电压UPV。图1伪直流环节微逆变器通用电路结构Fig.1Generalcircuitstructureformicro-inverterwithpseudoDClink(a)反激式微逆变器(b)本文采用降压桥式微逆变器图2伪直流环节微逆变器前级电路种类Fig.2Differentcircuitsformicro-inverterformerstagewithpseudoDClink2器件电流应力分析为了实现器件的零电流开关,电路工作设计在电感电流断续模式(DCM),在半个开关周期内与Buck电路工作原理类似。电路在一个工频周期内工作的主要波形如图3所示。电路中,变压器原边桥?
【作者单位】: 盐城工学院电气工程学院;江苏省新能源发电与电能变换重点实验室(南京航空航天大学);
【基金】:国家自然科学基金项目(51577164,51477077,51677084)~~
【分类号】:TM464

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本文编号:2525241

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