[發明專利]一種單相升壓共模逆變器及其調制方法

在審

• 申請號: 202010372511.1
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN111446874A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 彭璠;周國華;徐能謀;高思雅
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M3/156;H02M1/44
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

本發明公開了一種單相升壓共模逆變器及其調制方法。單相升壓共模逆變器包括具有開關管S₁的升壓單元，S₁的漏極為升壓單元的正輸出端，S₁的源極為升壓單元的負輸出端且直接連接到直流電源的負極；還包括開關管S₂、S₃、S₄、S₅和母線電容，S₂的源極連接到S₁的漏極，S₂的漏極連接到S₃的漏極，S₃的源極連接到S₄的漏極，S₄的源極連接到S₅的源極，S₅的漏極連接到S₁的源極，母線電容的兩端分別連接到S₂的漏極和S₅的源極；S₁、S₂、S₃、S₄和S₅的兩端還各自反并聯一個二極管；S₃的源極和S₅的漏極為逆變器的輸出端。與現有技術相比，本發明直流側與交流側共地可以從根本上消除漏電流，具有單級升壓能力，增大了直流母線利用率，降低了母線電容電壓應力。

技術領域

本發明涉及逆變器領域，具體涉及一種單相升壓共模逆變器及其調制方法。

背景技術

太陽能是一種清潔無污染的可再生能源，具有成本低、分布廣泛等優點而被廣泛使用。光伏發電是利用太陽能的有效形式之一，光伏逆變器作為其中能量轉換的橋梁，也顯得尤為重要。在非隔離系統中光伏逆變器與電網之間沒有電氣隔離，光伏陣列與大地之間存在接地電容，因此，在接地寄生電容、電網與大地之間會形成電流回路，產生漏電流。漏電流的存在會造成電流畸變，使得電氣設備產生電磁干擾，威脅人身安全。

傳統的單相橋式逆變器是光伏系統中成熟應用的逆變拓撲結構之一。然而，橋式逆變器存在輸出交流電壓的峰值低于直流輸入電壓的問題。為了滿足寬電壓范圍應用場合的需求，一般需要在前級增加一個額外的升壓變流器。但傳統的兩級式功率變換結構，會使系統復雜性加大，轉換效率降低，同時增加成本。因此，具有單級升壓能力的逆變器拓撲成為研究的熱點。由于接地寄生電容兩端電壓高頻變化而產生的漏電流問題，其主要解決方法有：采用合適的調制技術，降低共模電壓的變化率，或使共模電壓始終維持恒定，但通常以降低直流母線利用率為代價；增加直流或交流旁路，使得電路工作在續流零狀態時，直流側與交流側實現解耦，阻斷漏電流流通的路徑，然而，增加額外的旁路使得結構復雜，控制難度加大；采用直流與交流側共地逆變拓撲結構，使得寄生電容兩端電位差始終為零，可以從根本上消除共模漏電流，解決漏電流問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種單相升壓共模逆變器及其調制方法。

本發明的技術方案如下：