一种单相双模式高效双Buck 逆变器的研究
2021-06-14胡志杰
电子设计工程 2021年10期
胡志杰,傅 强
(青岛大学电气工程学院,山东青岛 266071)
当今世界,人类各方面的发展步入了高速阶段,能源供应是人类发展至关重要的基础[1]。传统化石能源储量有限,不能满足人类社会可持续发展对能源的需求量,新型可再生能源的开发利用成为当务之急[2]。太阳能是新能源中的典型代表,太阳能发电是太阳能应用的主流途径,其技术发展比较成熟[3]。光伏逆变器是太阳能发电装置中的核心环节,它的性能影响着整个系统的安全性、可靠性[4]。
光伏电池板能量输出极其不稳定,其输出电压、电流变换范围较宽。在光伏逆变器的发展初期,较为实用的单级全桥逆变器属于Buck 型变换器,其输出电压较低。为提高其输出电压,将Boost 直流升压变换器与全桥逆变器进行级联,产生了常规的两级式升压逆变器,这能够解决输出电压过低的问题。但这种逆变器的功率开关工作在高频状态,直流输入侧与输出侧的地端之间存在高频共模电压,而光伏电池板本身存在对地寄生电容,因此会形成漏电流[5],降低了系统的效率和安全性。目前,比较有效的解决方案包括加入隔离变压器、在直流侧增加一个或者两个功率开关管,形成H5和H6桥逆变器。但是加入隔离变压器会降低系统发电效率,增大逆变器体积和成本。H5和H6桥逆变器只能降压逆变,会导致电压不足,于是产生了将Boost 变换器与H5、H6 桥级联的两级式逆变器,既有效抑制了漏电流,又提高了逆变器的输入电压,但这种方案电路内的开关管均工作在高频状态,使系统的开关损耗增加[6-7]。……
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