[發(fā)明專利]一種非隔離型直流電壓到交流電壓的轉(zhuǎn)換電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110118069.0
• 申請日: 2011-05-09
• 公開（公告）號: CN102185511A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐余斯;郭華為;宋元斌
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江金貝能源科技有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M7/5387
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明;王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電壓變換技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種非隔離型直流電壓到交流電壓的轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)

非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器本質(zhì)是一種直流電壓到交流電壓的轉(zhuǎn)換電路。

非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器由于沒有變壓器，因此擁有效率高、體積小、重量輕和成本低等優(yōu)勢。但是由于光伏發(fā)電中的電池板對地寄生電容的存在，使得并網(wǎng)逆變器中開關(guān)器件的開關(guān)動作產(chǎn)生的高頻時變電壓作用在寄生電容上，由此增加了輸出電流的共模成分，產(chǎn)生的漏電流可能超過允許的范圍。而高頻漏電流會帶來傳導(dǎo)和輻射干擾，使得進網(wǎng)電流諧波和損耗增加。

單極性并網(wǎng)逆變器相對于雙極性并網(wǎng)逆變器損耗低、諧波小、電磁干擾小，因此更適合用于并網(wǎng)逆變控制。但是單極性SPWM全橋并網(wǎng)逆變器會產(chǎn)生開關(guān)頻率脈動的高頻共模電壓，因此，需要加入變壓器進行隔離，降低了直流到交流的轉(zhuǎn)換效率，進一步也增加了產(chǎn)品成本。

現(xiàn)有技術(shù)中為了去掉單極性SPWM全橋并網(wǎng)逆變器中的隔離變壓器，同時消除高頻共模電壓，中國專利(公開號為CN101814856)公開了一種非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器，如圖1所示，太陽能電池PV正端和中點電位(Cdc1和Cdc2的公共端)之間引入兩個高頻開關(guān)S1和S2。這樣可以使得續(xù)流回路的電位箝位在太陽能電池PV的中點電位處，這樣可以減小輸出的高頻共模電壓。但是圖1所示電路在功率傳輸階段輸出電流需要流經(jīng)三個開關(guān)管，由于開關(guān)管的損耗較大，因此造成電路的轉(zhuǎn)換效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種非隔離型直流電壓到交流電壓的轉(zhuǎn)換電路，不但能夠去掉單極性SPWM全橋并網(wǎng)逆變器中的隔離變壓器，可以消除高頻共模電壓，而且可以提高電路的轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明提供一種非隔離型直流電壓到交流電壓轉(zhuǎn)換電路，包括：第一電容、第二電容、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管、第一二極管、第二二極管和電感；

所述第一電容和第二電容串聯(lián)后連接在直流電源的正輸出端和負(fù)輸出端；

所述第一電容和第二電容的公共端為第一節(jié)點；

所述第一開關(guān)管和第三開關(guān)管串聯(lián)后連接直流電源的正輸出端和負(fù)輸出端；所述第二開關(guān)管和第四開關(guān)管串聯(lián)后連接在直流電源的正輸出端和負(fù)輸出端；所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管組成全橋逆變電路；

所述第一開關(guān)管和第三開關(guān)管的公共端為第二節(jié)點，所述第二開關(guān)管和第四開關(guān)管的公共端為第三節(jié)點；

所述第六開關(guān)管和第五開關(guān)管串聯(lián)后連接在第二節(jié)點和第三節(jié)點；

所述第六開關(guān)管和第五開關(guān)管的公共端為第四節(jié)點；所述第一二極管的陽極連接所述第四節(jié)點，陰極連接所述第三節(jié)點；

所述第二二極管的陽極連接所述第四節(jié)點，陰極連接所述第二節(jié)點；

所述第一節(jié)點和第四節(jié)點之間連接所述第七開關(guān)管；

所述第二節(jié)點和第三節(jié)點之間連接所述電感；

供電電壓的正半波中，第五開關(guān)管導(dǎo)通；供電電壓的負(fù)半波中，第六開關(guān)管導(dǎo)通。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第七開關(guān)管為MOS管，所述第五開關(guān)管和第六開關(guān)管為IGBT管。

優(yōu)選地，所述第一二極管為獨立的二極管或第六開關(guān)管的體內(nèi)二極管；

所述第二二極管為獨立的二極管或第五開關(guān)管的體內(nèi)二極管。

優(yōu)選地，所述第一電容的正端、直流電源的正輸出端、第一開關(guān)管的漏極和第二開關(guān)管的漏極連接在一起；

第一電容的負(fù)端、第二電容的正端、第七開關(guān)管的漏極連接所述第一節(jié)點；

第二電容的負(fù)端、直流電源的負(fù)輸出端、第三開關(guān)管的源極和第四開關(guān)管的源極連接在一起。

優(yōu)選地，第一開關(guān)管的源極、第三開關(guān)管的漏極、第五開關(guān)管的集電極、第二二極管的陰極連接所述第二節(jié)點；

所述第二開關(guān)管的源極、第四開關(guān)管的漏極、第六開關(guān)管的集電極、第一二極管的陰極連接所述第三節(jié)點；

所述第七開關(guān)管的源極、第五開關(guān)管的發(fā)射極、第六開關(guān)管的發(fā)射極、第一二極管的陽極、第二二極管的陽極連接所述第四節(jié)點。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管為對稱的開關(guān)管。

優(yōu)選地，所述第五開關(guān)管和第六開關(guān)管被頻率為50Hz的脈沖信號觸發(fā)。

優(yōu)選地，第七開關(guān)管被頻率范圍為kHz的脈沖信號觸發(fā)。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管在不同的階段被頻率為50Hz的脈沖信號觸發(fā)和被頻率范圍為kHz的脈沖信號觸發(fā)。