[實用新型]光伏發電用移相全橋變換器

有效

• 申請號: 201720826415.3
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN206850676U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 陸童勤
• 申請（專利權）人: 揚州森源電氣有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 揚州市蘇為知識產權代理事務所(普通合伙)32283
• 代理人: 周全

技術領域

本實用新型涉及電力電子技術領域，特別涉及一種具有偏磁抑制的光伏發電用移相全橋變換器。

背景技術

現有技術中的光伏發電用移相全橋變換器，包括主電路和控制電路，主電路包括逆變電路、高頻變壓器、整流電路和濾波電路，高頻變壓器的原邊與逆變電路的輸出端電連接，高頻變壓器的副邊與整流電路的輸入端電連接；逆變電路由全橋逆變模塊和并聯電容構成，全橋逆變模塊由全橋式拓撲的四個 MOS 管構成，第一 MOS 管（G1）和第三 MOS 管（G3）構成全橋逆變模塊的超前臂，第二 MOS 管（G2）和第四 MOS 管（G4）構成全橋逆變模塊的滯后臂。高頻變壓器用于實現輸入和輸出之間的電氣隔離并得到合適的輸出電壓幅值。其不足之處在于：實際運行中，多種因素使得變壓器原邊電流正負波形不對稱，引起變壓器鐵芯工作時磁化曲線不再關于原點對稱，由于磁化曲線是非線性的，當偏磁嚴重時，鐵芯必將進入單方向深度飽和，造成單向磁化電流劇增，增大損耗，嚴重時甚至對開關管造成損害。為抑制偏磁，使原邊電流正負波形對稱，移相 PWM 控制的數字實現方法很多，但由于目前所用 DSP 芯片不具有直接產生移相信號的功能，主要采用模擬芯片、FPGA以及DSP加外擴數字電路的方式實現。此外，這種方法存在著實現復雜，控制精度直接受存儲器容量的限制和不便于實現遠程通訊的缺點。針對這一問題，國家知識產權局在2013-821公開的一項實用新型專利（CN 203151379 U，具有偏磁抑制的光伏發電用移相全橋變換器）中公開了一種具有偏磁抑制的光伏發電用移相全橋變換器，屬于電力電子技術領域，旨在解決現有技術中高頻變壓器原邊電流正負波形不對稱導致的偏磁問題。它的主電路包括逆變電路、高頻變壓器、整流電路和濾波電路，控制電路包括原邊電流檢測電路、CPU、輸出電壓反饋電路和分別驅動各 MOS 管的隔離驅動電路；原邊電流檢測電路的輸入端與高頻變壓器的原邊電連接，原邊電流檢測電路的輸出端接入CPU的模擬量輸入接口；各隔離驅動電路的輸入端分別與CPU的相應輸出端相連；輸出電壓反饋電路的輸入端與濾波電路的輸出端電連接。可有效抑制高頻變壓器偏磁現象的發生，具有控制精度高、工作可靠、抗干擾能力強的優點。在實際使用時發現，CPU在采集原邊電流、輸入電流和輸入電壓時通常存在干擾，是的CPU在處理這些信號時會出現偏差，影響處理精度。

實用新型內容

本實用新型針對以上問題，提供了一種采集信號精度高、干擾小的光伏發電用移相全橋變換器。

本實用新型的技術方案是：包括主電路和控制電路，所述主電路包括逆變電路、高頻變壓器、整流電路和濾波電路，所述高頻變壓器的原邊與逆變電路的輸出端電連接，高頻變壓器的副邊與整流電路的輸入端電連接；所述逆變電路由全橋逆變模塊和并聯電容構成，全橋逆變模塊由全橋式拓撲的四個 MOS 管構成，第一MOS 管和第三MOS管構成全橋逆變模塊的超前臂，第二MOS管和第四MOS管構成全橋逆變模塊的滯后臂；

所述控制電路包括CPU、輸入電流檢測電路、輸入電壓檢測電路、整流輸出電流檢測電路、輸出電流反饋電路、輸出電壓反饋電路和隔離驅動電路，所述輸入電流檢測電路、輸入電壓檢測電路、整流輸出電流檢測電路、輸出電流反饋電路、輸出電壓反饋電路和隔離驅動電路分別與所述CPU連接，

所述輸入電流檢測電路、輸入電壓檢測電路、整流輸出電流檢測電路、輸出電流反饋電路和輸出電壓反饋電路上分別設有干擾濾除電路；

所述干擾濾除電路包括二極管D1~D4和一個功率開關管Q，二極管D1和二極管D2串聯后連接在所述功率開關管Q的集電極和功率開關管Q的發射極，所述二極管D3和二極管D4串聯后連接在所述功率開關管Q的集電極和功率開關管Q的發射極，所述二極管D1的陰極和二極管D3的陰極分別連接所述功率開關管Q的集電極，所述二極管D2的陽極和二極管D4的陽極分別連接所述功率開關管Q的發射極，所述干擾濾除電路的輸出端連接所述CPU。

所述原邊電流檢測電路包括電流傳感器和電流調理電路；所述電流調理電路包括電流調理二階低通濾波器、電流調理反相放大器、電流調理反相加法器和電流調理限壓電路，所述電流調理二階低通濾波器的輸出端與所述電流調理反相放大器的輸入端電連接，所述電流調理反相放大器的輸出端依次通過所述電流調理反相加法器和所述電流調理限壓電路接入CPU 的模擬量輸入接口。