带续流开关的中点箝位型非隔离逆变器的研究

发布时间：2017-06-24 07:09

  本文关键词：带续流开关的中点箝位型非隔离逆变器的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：非隔离光伏并网逆变器由于不存在变压器,使光伏系统具有体积小,成本低,转换效率高等优点。但变压器的移除导致了逆变系统共模漏电流的存在,共模漏电流对人身和设备安全都产生了危害。因此,本文提出了一种新型单相非隔离光伏逆变器,又称带续流开关的中点箝位型非隔离逆变器,该拓扑在H桥逆变器的交流侧上加入续流开关构成续流回路,使得续流阶段续流电流不流经电源,省去了能量回馈电源这个环节,提高了非隔离光伏逆变器的转换效率。另外在逆变器直流输入电容的中点加入了两个箝位二极管,使得续流阶段逆变器共模电压恒定,从而消除了系统的共模漏电流。系统采用电压电流双闭环的控制方式,即利用基准电压减去逆变器输出采样电压的差值作为电压外环PI控制器的输入,误差信号经过PI控制后作为电流内环PI控制器的基准电压。电感电流采样信号经过I/V转换后与电流内环的基准信号相减,其误差信号经过电流环后得到电流误差信号,作为调制波与载波交截产生各个开关管的控制信号。该控制方法硬件电路设计简单,系统动态响应好。最后在实验室研制了一台300W的原理样机,给出了带续流开关的中点箝位型非隔离逆变器在空载、半载及满载条件下共模电压与共模漏电流的波形。实验结果验证了理论分析的正确性。
【关键词】：非隔离 光伏逆变器 共模电压 漏电流 箝位
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.1.1 能源危机与环境污染8-9
• 1.1.2 太阳能的开发与利用9
• 1.2 光伏并网逆变器的分类9-11
• 1.3 抑制共模漏电流的实用拓扑结构11-14
• 1.4 本文研究内容14-16
• 第二章 单相非隔离光伏逆变器漏电流模型16-24
• 2.1 光伏并网逆变器共模漏电流模型16-18
• 2.2 单相全桥并网逆变器共模漏电流分析18-22
• 2.2.1 单极性调制19-20
• 2.2.2 双极性调制20
• 2.2.3 仿真验证20-22
• 2.3 典型非中点箝位单相逆变器（Heric拓扑）22-23
• 2.3.1 仿真验证22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 带续流开关的中点箝位型非隔离逆变器24-38
• 3.1 带续流开关的中点箝位型非隔离逆变器24-29
• 3.1.1 电路拓扑结构24
• 3.1.2 工作模态分析24-27
• 3.1.3 仿真验证27-29
• 3.2 拓扑扩展29-32
• 3.2.1 电路拓扑结构29
• 3.2.2 工作模态分析29-32
• 3.2.3 仿真验证32
• 3.3 损耗分析与比较32-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第四章 带续流开关的中点箝位型非隔离逆变器系统设计38-51
• 4.1 主电路的设计38-41
• 4.1.1 功率开关管的选取38-39
• 4.1.2 输入电容的选择39
• 4.1.3 箝位二极管的选择39
• 4.1.4 输出滤波器的设计39-41
• 4.2 控制电路的设计41-50
• 4.2.1 控制电路41-49
• 4.2.2 驱动电路49-50
• 4.3 本章小结50-51
• 第五章 实验验证与分析51-55
• 5.1 样机总体结构51-52
• 5.2 实验结果与分析52-53
• 5.3 本章小结53-55
• 第六章 总结与展望55-57
• 6.1 本文研究内容小结55-56
• 6.2 展望56-57
• 参考文献57-60
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文60-61
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利61-62
• 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目62-63
• 致谢63

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本文编号：477395