一個微型逆變器拓撲結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一個微型逆變器拓撲結構，屬新能源【技術領域】。該結構由兩大部分組成：1.兩組DC-DC變換部分，該部分采用的是反激式交錯并聯電路，主管采用有源箝位技術實現軟開關。2.DC-AC變換部分，該部分的H橋實現工頻變換。
【專利說明】一個微型逆變器拓撲結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一個微型逆變器拓撲結構，屬新能源【技術領域】，特別涉及光伏并網發電領域中的微型逆變技術。
【背景技術】
[0002]光伏并網發電系統包括分布式光伏發電系統和集中式光伏發電系統。分布式光伏發電是相對于集中式光伏發電而言的，集中式光伏發電首先將太陽能光伏電池串聯或并聯連接，提供較高的電壓及功率，再通過并網逆變器將電能集中傳輸到電網的方式；分布式光伏發電是指為每個太陽能光伏電池單獨配備一臺并網逆變器直接將電能傳輸到電網的方式，逆變器同時具備最大功率跟蹤功能，相對于集中式方式，分布式光伏發電具有系統擴展靈活、可靠性高、發電效率高等優點。
[0003]微型逆變器應用于光伏并網系統，對應每塊光伏組件安裝一個微型逆變器，這樣讓每塊光伏組件對應匹配一個具有獨立的直/交流電轉化功能和MPPT功能，從而有效地克服了集中式光伏并網逆變器的缺陷，而且其具有自己獨特的優點，成為光伏并網逆變器研究開發的方向和熱點。
[0004]微型逆變器的主電路可以參閱2005年出版的Kjaer的博士論文，pp.51-52，4.3.2&4.3.3“Flyback converter with LF DC-AC inverter”。在此基礎上,2009 年的美國專利 7, 796, 412“Method and apparatus for converting direct current to alternatingcurrent"提出了一種“降壓電路漏感能量吸收、反激拓撲、混合H橋電路”的微型逆變器的拓撲。本專利通過采用“有源箝位軟開關、反激拓撲、混合H橋電路”，實現了微型逆變器的轉換效率的進一步提升。
【發明內容】
[0005]本發明的一個微型逆變器拓撲結構由兩大部分組成；第一部分是兩組DC-DC變換部分，該部分采用的是反激式交錯并聯電路，主管采用有源箝位技術實現軟開關；第二部分是DC-AC變換部分，該部分的H橋實現工頻變換。
[0006]本發明的目的是提供一個微型逆變器拓撲結構，其相比于現有的逆變器拓撲結構，其能夠盡可能高地提高電能轉換效率。使用有源箝位技術后變壓器漏感能量被吸收并回饋到直流母線，同時消除了漏感引起的關斷電壓尖峰，功率開關承受電壓應力變小；主功率開關S1和S2、箝位開關SQA1和SQA2均實現了軟開關；使得整流二極管D1和D2關斷電流變化率減小，降低了整流二極管D1和D2反向恢復引起的關斷損耗、開關噪聲及主功率開關S1和S2開通時的電流尖峰。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]附圖1為一個微型逆變器拓撲結構的主電路圖
[0008]附圖標記[0009]10-光伏組件；20-第一路有源箝位電路；30_第二路有源箝位電路；40_第一路反激式電路；50_第二路反激式電路；60_混合橋電路；Cin為輸入電容；CA1為第一路箝位電容；Ca2為第二路箝位電容；!\為第一路反激式電路中的反激變壓器；T2為第二路反激式電路中的反激變壓器；NplS第一路反激式電路中的反激變壓器的原邊#31為第一路反激式電路中的反激變壓器的副邊；％2為第二路反激式電路中的反激變壓器的原邊；凡2為第二路反激式電路中的反激變壓器的副邊A為第一路反激式電路的主開關；S2為第二路反激式電路的主開關JQA1S第一路箝位電路的箝位開關；SQA2S第二路箝位電路的箝位開關鞏為第一路反激式電路的整流二極管；D2為第二路反激式電路的整流二極管；L。為輸出電感；C。為輸出電容。
【具體實施方式】
[0010]附圖1為本發明的微型逆變器拓撲結構的主電路圖
[0011]本發明的微型逆變器拓撲結構包括第一路有源箝位電路20 ;第一路反激式電路40 ;第二路有源箝位電路30 ;第二路反激式電路50。
[0012]光伏組件10的正極端與第一路反激式電路40中的反激變壓器T1原邊Npl的一端相連，反激變壓器T1原邊Npl的另一端 與第一路反激式電路40中的主功率開關S1的輸入端相連；第一路反激式電路40中的主功率開關S1的輸入端通過Cai與第一路有源箝位電路20中的箝位開關SQA1相連；第一路有源箝位電路20中的箝位開關SQA1的輸出端與光伏組件10的負極端相連；第一路反激式電路40中的主功率開關S1的輸出端與光伏組件10的負極端相連；第一路反激式電路40中反激變壓器T1副邊Nsl的一端通過二極管D1與電容C。和電感L。的一端相連；電容C。的另一端與第一路反激式電路40中反激變壓器T1副邊Nsl的另一端相連；電感L。的另一端與混合橋電路60的輸入端聯接。
[0013]光伏組件10的正極端與第二路反激式電路50中的反激變壓器T2原邊Np2的一端相連，反激變壓器T2原邊Np2的另一端與第二路反激式電路50中的主功率開關S2的輸入端相連；第二路反激式電路50中的主功率開關S2的輸入端通過Ca2與第二路有源箝位電路30中的箝位開關SQA2相連；第二路有源箝位電路30中的箝位開關SQA2的輸出端與光伏組件10的負極端相連；第二路反激式電路50中的主功率開關S2的輸出端與光伏組件10的負極端相連；第二路反激式電路50中反激變壓器T2副邊Ns2的一端通過二極管D2與電容C。和電感L。的一端相連；電容C。的另一端與第二路反激式電路50中反激變壓器T2副邊Ns2的另一端相連；電感L。的另一端與混合橋電路60的輸入端聯接。
【權利要求】
1.一種微型逆變器拓撲結構，包括兩組DC-DC變換電路和DC-AC逆變電路，其特征在于，所述兩組DC-DC變換電路為隔離式DC-DC變換電路。
2.根據權利要求1所述兩組DC-DC變換電路包括并聯的第一路反激式電路以及第二路反激式電路，其中所述的第一路反激式電路包括第一路有源箝位電路，所述第二路反激式電路包括第二路有源箝位電路，所述DC-AC逆變電路包括H橋逆變電路。
3.根據權利要求1所述第一路反激式電路包括第一路有源箝位電路，所述第一路有源箝位電路實現軟開關。
4.根據權利要求1所述第二路反激式電路包括第二路有源箝位電路，所述第二路有源箝位電路實現軟開關。
5.根據權利要求2所述的H橋逆變電路，其特征在于: 所述H橋逆變電路包括并聯連接的第一橋臂以及第二橋臂，其中所述第一橋臂包括串聯連接的第一上功率開關管以及第一下功率開關管，所述第二橋臂包括串聯連接的第二上功率開關管以及第二下功率開關管。
6.根據權利要求5所述的H橋逆變電路的功率開關管，其特征在于: 所述的功率開關管可以是場效應管、也可以是晶閘管，或者是場效應管與晶閘管的組口 ο
7.根據權利要求5所述的H橋逆變電路，其特征在于，所述H橋逆變電路實現工頻變換。
【文檔編號】H02M3/28GK103532411SQ201210231525
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月5日 優先權日:2012年7月5日
【發明者】古俊銀, 顧桂磊 申請人:盈威力新能源科技(上海)有限公司