高逆变效率的变压器拓扑讲解
时间: 2024-07-21 20:47:25 | 作者: 产品中心
拓扑结构的选择和光伏逆变器额定输出功率有关。对于4kw以下的光伏逆变器,通常选用直流母线V,单相输出的拓扑结构。
Boost电路通过对输入电压的调整实现上限功率点跟踪。H桥逆变器把直流电逆变为正弦交流电注入电网。上半桥的IGBT作为极性控制器,工作在50HZ,以此来降低总损耗和逆变器的输出电磁干扰。下半桥的IGBT或者MOSFET进行PWM高频切换,为了尽量减小Boost电感和输出滤波器的大小,切换频率要求尽量高一些,如16KHz。
在这里推荐使用功率模块来设计光伏逆变器,因为把图2拓扑结构上的所有器件集成到一个模块里面是因为这样更便利,安装起来更可靠。
对于电源模块的设计,设计者必须首先保证,直流母线环路低电感的设计。为实现这个目标,必须同时降低模块内部和外部的寄生电感。为降低模块内部的寄生电感,必须优化模块内部的绑定线,管脚布置以及内部走线。为降低模块外部寄生电感,一定要保证在满足安全间距的前提下,Boost电路和逆变桥电路的直流母线正负两端尽量靠近。
开关管在开关过程中,绑定线的寄生电感会造成驱动电压的降低。因此导致开关损耗的增加,甚至开关波形的震荡。在模块内部,通过给每个开关管配置专有的驱动管脚(直接从芯片上引出),这样就能够保证在驱动环路中不会有大电流流过,来保证驱动回路的稳定可靠。这种解决方案目前只有功率模块能轻松实现,单管IGBT还做不到。
图3显示了Vincotech公司最新推出的光伏逆变器专用模块flowSOL-BI(P896-E01),上文中提到的所有优点都能在该模块上的得到体现。
本文针对一款高逆变效率的变压器拓扑进行了介绍。可提升逆变效率的变压器拓扑并不仅仅局限于文中提到的这一种,有很多种方法都能实现逆变效率的提高。读者们可以在阅读过本文之后试着举一反三,相信会有意想不到的收获。
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