[實用新型]一種太陽能無橋逆變器

有效

• 申請號: 201320377314.4
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN203387429U
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 鄭崇峰;邱齊;梁志剛
• 申請（專利權）人: 虞博;邵潔
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本實用新型涉及一種太陽能逆變器，具體地，涉及一種包括升壓變換電路的太陽能無橋逆變器電路。

背景技術

隨著能源的進一步緊張，綠色能源得到越來越多國家的關注，典型的風能和太陽能這類可再生能源發電系統也更多的被大范圍的應用，對于太陽能并網發電系統來說，基于太陽能微逆變器的分布式發電系統，尤為引人注目。太陽能微逆變器的核心是高效率升壓電路、逆變電路及其控制技術，升壓電路主要包括反激變換器及其衍生電路。

升壓變換電路主要包括反激光變換器及其衍生電路。有源箝位反激電路由于可以實現變壓器原邊開關管的零電壓開通和副邊二極管的零電流關斷，在很多中小功率變場合得到廣泛應用。但是當該電路應用于太陽能微逆變器中時，它的主要問題是變壓器副邊的整流二極管與變壓器原邊的漏感之間的振蕩會使副邊二極管在關斷時承受較高的振蕩電壓并有可能被高壓擊穿損壞。造成振蕩的原因是副邊使用的是高壓二極管，其結電容較大。在高升壓場合，該電容折算到原邊的電容值足夠大并與原邊電路的諧振電感產生高頻振蕩。對于副邊使用碳化硅二極管的場合，由于碳化硅二極管的結電容比普通硅二極管更大，最終上述高頻振蕩更為嚴重。

常用的抑制振蕩的方法為添加吸收電路，加入吸收電路后可以令高頻振蕩得到衰減，但是增加了吸收電路之后會給系統帶來額外的損耗。

另外，為了能夠提高能源的利用效率，通常能源的轉換都會使用DC/AC逆變器，將收集到的綠色能源回饋給電網，做分布式發電用。所述DC/AC的逆變器，其主要是由全橋結構的晶體開關所組成的逆變橋。由于逆變橋的存在，負載或者并網輸出電流會流過逆變橋，隨即產生損耗，降低逆變器的效率，而且逆變器的晶體開關由于損耗的存在還會產生熱，這樣逆變器還需要額外的考慮散熱。不僅增加電路成本，還會增大體積。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，針對現有的太陽能逆變器中存在高頻振蕩以及能量損耗等不足的問題提出一種既能夠消除高頻振蕩又能有效降低系統損耗的太陽能無橋逆變器。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種太陽能無橋逆變器，包括多塊太陽能電池板，多個升壓變換電路、多個級聯的無橋逆變電路以及DSP控制器；

每一所述太陽能電池板，為所述升壓變換電路供電；

所述升壓變換電路進一步包括：

箝位電路、變壓器和輸出電路；

在所述變壓器的原邊始端節點上連接兩個二極管DS1和二極管DS2，所述二極管DS1的陰極連接在所述始端節點上，其陽極連接在所述箝位電路的電容CIN上，所述二極管DS2的陽極連接在所述始端節點上，其陰極連接在所述箝位電路的電容Cc1上；所述輸出電路輸出高壓直流電壓至所述無橋逆變電路；

所述無橋逆變電路通過MOSFET或IGBT開關進行高頻切換；

所述DSP控制器，控制所述MOSFET或IGBT開關的狀態，使多個所述升壓變換電路在預設的一個工頻周期內分時工作，每一所述升壓變換電路在同一個工頻周期內的不同時刻輸出正弦波信號，將每一所述升壓變換電路輸出的信號疊加后得到完整的正弦波信號；所述完整的正弦波信號輸出至電網。

所述箝位電路包括高端箝位電路，所述高端箝位電路包括電感Lr，具有勵磁電感Lm的變壓器TX1，功率開關Q1、功率開關管Q2、二極管DQ1和二極管DQ2，所述電感Lr、功率開關管Q1和電容CIN串聯在所述變壓器TX1的原邊的勵磁電感Lm上，所述電容CCL和功率開關管Q2串聯后并聯在電感Lr和變壓器TX1原邊的兩端，所述二極管DQ1和所述二極管DQ2與所述功率開關管Q1和所述功率開關管Q2并聯。

所述箝位電路包括低端箝位電路，所述低端箝位電路與所述高端箝位電路具有相同的電路結構。

所述二極管DQ1為所述功率開關Q1自身的寄生二極管。

所述二極管DQ2為所述功率開關Q2自身的寄生二極管。

其包括兩個兩相并聯的升壓變換電路；所述無橋逆變電路包括兩個與所述升壓變換電路的輸出端并聯的MOSFET或IGBT開關；所述DSP控制器控制其中一個所述MOSFET或IGBT開關在一個工頻周期的前半個周期導通；控制另一個所述MOSFET或IGBT開關在一個工頻周期的后半個周期導通。

本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：