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一种新型的三电平双Buck光伏逆变器设计方案

一种新型的三电平双Buck光伏逆变器设计方案
来源:我爱方案网 时间:2014-01-02

【导读】太阳能作为一种无污染的能源,有关其利用的研究一直是人们研究的热点。近年来出现了一种双Buck逆变器结构,这种逆变器具有无桥臂直通,体 二极管 不工作,双极性工作等突出特点,因而应用广泛。本文提出一种新型的三电平双Buck逆变器的方案,并置定相应的控制策略实现功率点的跟踪和并网控制。

三电平双Buck逆变器的总体方案

如图1所示,为双Buck逆变器的电路拓扑结构图,双Buck逆变器采用的是半周期工作模式,当输出电流在正半周时,功率管S1、续流二极管D1、 滤波电感 L1和滤波电容Cf共同构成了Buck1电路。当输出电流为负半周时,功率管S2、续流二极管D2、滤波电感L2和滤波电容Cf共同组成Buck2电路,两条Buck电路不同时工作。相比于传统的桥式逆变电路,电路无桥臂直通的可能,体二极管也不用参与工作过程。但是,这种情况下,功率管S1和S2在工作的半个周期内所承受的电压时直流母线电压Ud的两倍。由于其桥臂本身输出的电压波形依然是双极性的,所以其谐波含量依旧很大。


通过在双Buck逆变器拓扑结构上进行优化,用两个功率管和快恢复型二极管的组合开关电路(即S1&S3&D3和S4&S2&D4)替代原先的桥臂上的功率管。得到如图2所示的新型三电平双Buck逆变拓扑结构。


这种新型的三电平双Buck逆变器依据是半周期工作模式:当输出电感电流iL为正半周时,Buck1电路工作,当电感电流为负半周时,Buck2电路工作。其具体的工作模态如表1所示。经过优化的三电平双Buck逆变器由于将其对地的寄生电容电压牵制在输入电压的一半,所以其漏电流为零。

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