[發明專利]一種單相非隔離MOSFET并網逆變器

在審

• 申請號: 201811163527.0
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN108988675A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 肖文勛;胡建雨;張波;黃子田
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02J3/38
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明提供一種單相非隔離MOSFET并網逆變器，包括六個開關管、兩個二極管，在全橋電路的基礎上增加了兩個二極管和兩個開關管，適用于光伏發電系統，在續流階段使光伏板和電網斷開。本發明電路可以有效的解決逆變環節中由于不采用變壓器而造成的共模漏電流問題，同時由于續流階段電流不流經體二極管，因此MOSFET器件可以使用，降低了由于IGBT器件關斷時由于拖尾電流造成的關斷損耗，且SiC二極管可以替代普通二極管，反向恢復的損耗可以得到很好的抑制。因此本發明電路能夠有效的抑制共模漏電流,同時提高并網發電系統的效率。

技術領域

本發明涉及光伏并網逆變器領域，具體涉及一種單相非隔離MOSFET并網逆變器。

背景技術

太陽能清潔無污染，是非常重要的一種新能源。由于光伏太陽板的光電轉化效率較低，因此提高光伏并網逆變器的效率顯得尤為重要。常見的帶工頻變壓器的并網逆變器，由于變壓器的存在會使得系統的效率降低，并增加逆變器的價格，同時由于工頻變壓器的體積較大，難于安裝。而帶高頻變壓器的并網發電系統，增加了一級變換器，效率也難以提升。因此為提高系統效率，通常采用無變壓器的并網逆變器，由于無變壓器，使得電網與逆變器存在直接的電氣連接，當太陽能板和地之間存在分布電容時，全橋逆變器會產生較大的共模漏電流，對人體產生危害，并可能損壞逆變器。因此對非隔離型逆變器拓撲的研究受到了廣泛的關注。德國SMA公司的H5型拓撲，能夠有效地解決漏電流問題，但由于續流階段電流流經體二極管，因此高頻開關管采用IGBT，IGBT由于存在拖尾電流，因此會造成較大的關斷損耗。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提出一種新型的單相非隔離MOSFET并網逆變器。

本發明一種單相非隔離MOSFET并網逆變器，具體包括第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第五開關管、第六開關管、第一二極管、第二二極管、第一電感、第二電感、直流輸入電容。

本發明電路具體的連接方式為：直流母線的正極與直流輸入電容的一端、第一開關管的漏極和第三開關管的漏極連接。直流母線的負極與直流輸入電容的另一端、第二開關管的源極和第四開關管的源極連接。第一開關管的源極與第一二極管的陰極和第六開關管的漏極連接。第一二極管的陽極與第五開關管的源極、第二開關管的漏極和第二電感的一端連接。第二電感的另一端與電網一端連接。第三開關管的源極與第二二極管的陰極和第五開關管的漏極連接。第二二極管的陽極與第六開關管的源極、第一電感的一端和第四開關管的漏極連接。第一電感的另一端與電網的另一端相連。

進一步地，所述開關管均采用N溝道增強型MOSFET。

與現有技術相比，本發明電路具有的優勢為：可以有效的解決逆變環節中由于不采用變壓器而造成的共模漏電流問題，同時由于續流階段電流不流經體二極管，因此MOSFET器件可以使用，降低了由于IGBT器件關斷時由于拖尾電流造成的關斷損耗，且SiC二極管可以替代普通二極管，反向恢復的損耗可以得到很好的抑制。本發明電路能夠有效的抑制共模漏電流,同時提高并網發電系統的效率。

附圖說明

圖1為一種新型的單相非隔離MOSFET并網逆變器。

圖2a～2d為電網電壓正負半周內電路模態圖(其中相對圖1缺少的部件和連接線為關斷狀態)。

圖3為實施例中各開關管驅動信號波形。

具體實施方式

以下結合附圖和實例對本發明的具體實施作進一步說明，但本發明的保護范圍不限于此。需指出的是，以下若有未特別詳細說明之過程或符號，均是本領域技術人員可參照現有技術理解或實現的。