CN104410316B - 一种高频链逆变器及其数字控制装置 - Google Patents

一种高频链逆变器及其数字控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高频链逆变器及其数字控制装置，高频链逆变器包括第一升压变换器、第二升压变换器、能量缓冲电感、高频变压器、半控整流器、整流滤波电容、工频逆变器以及并网滤波电感。数字控制装置包括第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器以及DSP数字控制器。最大功率点跟踪模块保证光伏电池输出最大功率；由第一和第二升压变换器可实现光伏输出电压的提升；又可通过移相控制组合成高频逆变器，降低器件数量，节省成本；根据光伏电池电压和电网电压控制半控整流器的输出电压，使之与前级高频逆变器相配合，分阶段形成高频交流升压、升降压与降压原理的工作状态，保证在一个工频周期中变换器优化工作，实现高效变换。

Description

一种高频链逆变器及其数字控制装置
技术领域
本发明涉及一种基于高频交流升、降压原理的高频链逆变器及其数字控制装置，属于电力电子变换器及其控制技术领域。
背景技术
随着光伏电池售价的持续降低和相关利好政策的出台，越来越多的单位和个人对光伏发电表现出极大的兴趣。为了高效利用光伏电池所发电能，对光伏电池所发电能变换出现了两个方向，一个是将多块光伏电池串、并组合成一个大功率输出口，由一台光伏电能变换器进行处理，可以实现较高的变换效率，但该方法不能发挥每块光伏电池的最大输出功率，极大的影响了系统的整体效率。另一个研究方向是每个光伏电池模块配备一台微型的变换器单元，如此可以实现单块光伏电池输出功率的最大化。
对于单块光伏电池，最常见的输出功率和输出电压为200W、36V，要将如此低的电压变换为电网所能接受的电压等级(在我国峰值电压311V)，变换器必须采用升压环节，或在电网侧采用工频变压器。一般人们采用Boost升压变换器+SPWM逆变器的方式进行并网，但是Boost升压变换器的升压比非常大，使得系统性能变差；若采用工频变压器升压的系统，其体积大、重量重、成本高，在很多场合下难以推广。
因此，对单块光伏电池变换器中必须配备高频隔离变压器，常用的电路拓扑为交错并联的反激逆变器结构，受制于反激变换器本身的特性，该拓扑很难在200W左右实现高效率，因此必须寻找新的电路结构。
常用的高频链逆变器中，首先将输入直流电变换为高频交流电，经高频变压器隔离、升/降压，再经整流电路，得到直流电，最后再经过电网侧逆变器进行并网。但对于直流输入电压与交流输出电压等级相差很多时，就需要变压器的变比过大或过小，造成变压器的漏感较大，从而影响到系统性能。一个简单的解决方案是在变压器前级高频逆变器前插入升压变换器，所造成的后果就是功率变换级数多，系统效率低。
高频链逆变器中，整流器输出有直流环节与伪直流环节之分，在小功率场合，由于电网侧的逆变器工频动作，开关损耗低，因此受到广泛应用。但是随之而来的问题是，整流器输入高频交流电压的峰值必须大于电网电压的峰值，仍然需要较大的变压器变比才能实现上述功能。此外，在电网电压过零附近，整流器输出电压的峰值与整流器输出电压过大的差值使得高频逆变器的调制比非常小，造成系统的损耗偏大。
因此，建立一种可以不增加功率变换级数、并且是合理变压器变比的高频链逆变器、并且对不同阶段的电网电压值实现不同的控制策略，对于提高光伏电池的利用率、降低系统成本具有积极的意义。
因此，寻找不增加变换级数、合理的变压器变比的高频链逆变器及其相应的控制策略、保证电能变换的高效率，并通过数字芯片控制实现整个系统的稳定运行是本发明的主要任务。
发明内容
发明目的：针对单块光伏电池输出电压过低，在需要将光伏电池所发电能并网的场合，为避免过大的变压器变比造成系统性能的下降，实现在不增加功率变换级数的情况下，降低变压器的变比为原来的一半，保证变换器实现高效。由于电网电压为正弦波，采用伪直流环节的高频链逆变器的整流器前级电压峰值较高，在电网电压过零附近时，变换器调制比很小，造成系统效率偏低，对高频链逆变器中的整流器进行改造，根据电网电压的大小分阶段实现降压、升降压和升压变换，可有效实现系统效率的提高。
技术方案：
一种基于高频交流升、降压原理的高频链逆变器，包括第一升压变换器、第二升压变换器、能量缓冲电感、高频变压器、半控整流器、整流滤波电容、工频逆变器以及并网滤波电感。其中第一升压变换器以光伏电池作为输入电源，并包含防反向二极管、带反并联二极管的第一开关管、第二开关管、第一升压电感、光伏电池滤波电容、升压输出滤波电容；第一开关管的源极和第二开关管的漏极连接，第一开关管的漏极和升压输出滤波电容的正端连接，第二开关管的源极和升压输出滤波电容的负端连接，第一升压电感的一端连接在第一开关管的源极与第二开关管的漏极之间，第一升压电感的另一端和防反向二极管的阴极连接，防反向二极管的阳极与光伏电池的正端以及光伏电池滤波电容的正端连接，光伏电池的负端连接在第二开关管的源极与升压输出滤波电容的负端之间，并且与光伏电池滤波电容的负端连接；
所述第二升压变换器与第一升压变换器共用光伏电池、防反向二极管、光伏电池滤波电容、升压输出滤波电容，并包含带反并联二极管的第三开关管、第四开关管、第二升压电感；第三开关管的源极和第四开关管的漏极连接，第三开关管的漏极连接在第一开关管的漏极与升压输出滤波电容的正端之间，第四开关管的源极与第二开关管的源极、光伏电池的负端、升压输出滤波电容的负端、光伏电池滤波电容的负端连接；第二升压电感的一端连接在第一升压电感的另一端与防反向二极管的阴极之间，第二升压电感的另一端连接在第三开关管的源极与第四开关管的漏极之间。所述能量缓冲电感的一端连接在第一开关管的源极与第二开关管的漏极之间；
所述高频变压器包括原边绕组和副边绕组，其中原边绕组的同名端和能量缓冲电感的另一端连接，原边绕组的异名端连接在第二升压电感的另一端与第四开关管的漏极之间，并且与第三开关管的源极连接；
所述半控整流器包括带反并联二极管的第五开关管、第六开关管、第一二极管和第二二极管，其中第一二极管的阳极和第五开关管的漏极连接，第二二极管的阳极和第六开关管的漏极连接，第一二极管的阴极和第二二极管的阴极连接，第五开关管的源极和第六开关管的源极连接，高频变压器副边绕组的同名端连接在第一二极管的阳极与第五开关管的漏极之间，副边绕组的异名端连接在第二二极管的阳极与第六开关管的漏极之间；
所述工频逆变器包括带反并联二极管的第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管，其中第七开关管的源极和第八开关管的漏极连接，第九开关管的源极和第十开关管的漏极连接，第七开关管的漏极和第九开关管的漏极连接，第八开关管的源极和第十开关管的源极连接；
所述整流滤波电容的正端连接在第一二极管的阴极、第二二极管的阴极、第七开关管的漏极以及第九开关管的漏极之间，整流滤波电容的负端连接在第五开关管的源极、第六开关管的源极、第八开关管的源极以及第十开关管的源极之间。
所述并网滤波电感的一端连接在第七开关管的源极与第八开关管的漏极之间，并网滤波电感的另一端和电网火线连接，电网的零线连接在第九开关管的源极与第十开关管的漏极之间；
基于高频交流升、降压原理的高频链逆变器的数字控制装置，其特征在于：包括第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器以及DSP数字控制器，其中DSP数字控制器包括锁相环、最大功率点跟踪模块、乘法器、减法器、PI调节器、调制比预计算模块、PWM信号发生器、反相器、移相器以及极性识别器；
第一电压传感器的输入端连接在光伏电池的两端，第二电压传感器连接在电网的两端，第一电流传感器串联在防反向二极管的阳极端与光伏电池的正端之间，第二电流传感器的输入端串联在电网零线与第九开关管的源极之间；
锁相环的输入端接上述第二电压传感器的输出端；最大功率点跟踪模块的第一输入端和第二输入端分别连接上述第一电压传感器的输出端和第一电流传感器的输出端；乘法器的第一输入端接锁相环的输出端，乘法器的第二输入端接最大功率点跟踪模块的输出端；减法器的正输入端接乘法器的输出端，减法器的负输入端接上述第二电流传感器的输出端；PI调节器的输入端接减法器的输出端；调制比预计算模块的第一输入端接第一电压传感器的输出端，调制比预计算模块的第二输入端接乘法器的输出端，调制比预计算模块的第三输入端接第二电压传感器的输出端；加法器的第一输入端接PI调节器的输出端，加法器的第二输入端接调制比预计算模块的输出端；PWM信号发生器输出端输出第一开关管的驱动信号，反相器的输入端接PWM信号发生器的输出端，反相器的输出端输出第二开关管的驱动信号；移相器的第一输入端接反相器的输出端，移相器的第二输入端接PWM信号发生器的输出端，移相器的第三输入端接加法器的输出端，移相器的输出端输出第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管的驱动信号，极性识别器的输入端接第二电压传感器的输出端，极性识别器的输出端产生第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管的驱动信号。
基于高频交流升、降压原理的高频链逆变器的数字控制方法，其特征在于：由第一升压变换器和第二升压变换器可实现光伏输出电压的提升；同时第一升压变换器和第二升压变换器又可通过移相控制组合成高频逆变器，降低了器件数量，节省了成本；根据光伏电池电压和电网电压控制半控整流器的输出电压，使之与前级高频逆变器相配合，分阶段形成高频交流升压、升降压与降压原理的工作状态，保证在一个工频周期中变换器优化工作，实现高效变换。
有益效果：采用上述方案后，本发明由第一升压变换器与第二升压变换器将光伏电池输出电压提升两倍，并将第一升压变换器、第二升压变换器复用，构成高频逆变器，如此可将传统高频链逆变器中的变压器变比降为原来的一半，并降低了系统的成本。将变压器后级的整流器改造为半控整流器以后，可以根据电网电压的大小在一个工频周期内分阶段实现高频交流升压、升降压与降压变换，使变换器的调制比始终工作在合理的范围内，保证了高频链逆变器的高效率。
附图说明
图1为本发明实施例的基于高频交流升、降压原理的高频链逆变器及其数字控制装置框图；
图2为本发明实施例在一个开关周期内的主要信号波形示意图；
图3为本发明实施例在高频交流降压模式时，一个开关周期内开关管驱动信号以及主要电压、电流波形图；
图4为本发明实施例在高频交流升/降压模式时，一个开关周期内开关管驱动信号以及主要电压、电流波形图；
图5为本发明实施例在高频交流升压模式时，一个开关周期内开关管驱动信号以及主要电压、电流波形图；
图6本发明实施例在高频交流升/降压模式时模态1的等效电路图；
图7本发明实施例在高频交流升/降压模式时模态2的等效电路图；
图8本发明实施例在高频交流升/降压模式时模态3的等效电路图；
图9本发明实施例在高频交流升/降压模式时模态4的等效电路图；
图10本发明实施例在高频交流升/降压模式时模态5的等效电路图；
图11本发明实施例在高频交流升/降压模式时模态6的等效电路图；
图中符号名称：UPV——光伏电池输出电压；IPV——光伏电池输出电流；CPV——光伏电池滤波电容；UDC——升压变换器输出电压；CDC——升压输出滤波电容；VD——防反向二极管；S1-S10——第一开关管至第十开关管；D1-D2——第一二极管与第二二极管；L1-L2——第一升压电感与第二升压电感；Lr——能量缓冲电感；T——高频变压器；W1——高频变压器原边绕组；W2——高频变压器副边绕组；Ure——整流器输出电压；Ire——整流器输出电流；Cre——整流滤波电容；Lg——并网滤波电感；ig——并网电流；ug——电网电压；uAB——高频变压器原边电压；uCD——高频变压器副边电压；UPV_f——第一电压传感器输出信号；IPV_f——第一电流传感器输出信号；ig_f——第二电流传感器输出信号；ug_f——第二电压传感器输出信号；I*——并网电流幅值基准信号；i*——并网电流相位基准信号；ig*——并网电流基准信号；ig_e——并网电流误差信号；Da——高频链逆变器的调制比微调信号；Db——高频链逆变器的调制比预调信号；Db——高频链逆变器的调制比信号；uS1～uS10——第一开关管至第十开关管的驱动信号。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，基于高频交流升、降压原理的高频链逆变器，包括第一升压变换器、第二升压变换器、能量缓冲电感Lr、高频变压器T、半控整流器、整流滤波电容Cre、工频逆变器以及并网滤波电感Lg，以下将就其相互连接关系及组成部件进行详细说明。
第一升压变换器以光伏电池作为输入电源，并包含防反向二极管VD、带反并联二极管的第一开关管S1、第二开关管S2、第一升压电感L1、光伏电池滤波电容CPV、升压输出滤波电容CDC；S1的源极和S2的漏极连接，S1的漏极与CDC的正端连接，S2的源极与CDC的负端连接，L1的一端连接在S1的源极与S2的漏极之间，L1的另一端与VD的阴极连接，VD的阳极与光伏电池的正端以及CPV的正端连接，光伏电池的负端连接在S2的源极与CDC的负端之间，并且还与CPV的负端连接；第二升压变换器与第一升压变换器共用光伏电池，二极管VD、电容CPV、CDC，并包含带反并联二极管的第三开关管S3、第四开关管S4、第二升压电感L2；S3的源极和S4的漏极连接，S3的漏极连接在S1的漏极与CDC的正端之间，S4的源极与S2的源极、光伏电池的负端、CDC的负端、CPV的负端连接；电感L2的一端连接在电感L1的另一端与防反向二极管VD的阴极之间，电感L2的另一端连接在S3的源极与S4的漏极之间；所述电感Lr的一端连接在S1的源极与S2的漏极之间；高频变压器T包括原边绕组W1和副边绕组W2，其中绕组W1的同名端和电感Lr的另一端连接，绕组W1的异名端连接在电感L2的另一端与S4的漏极之间，并且与S3的源极连接；半控整流器包括带反并联二极管的第五开关管S5、第六开关管S6、第一二极管D1和第二二极管D2，其中D1的阳极和S5的漏极连接，D2的阳极和S6的漏极连接，D1的阴极和D2的阴极连接，S5的源极和S6的源极连接，绕组W2的同名端连接在D1的阳极与S5的漏极之间，绕组W2的异名端连接在D2的阳极与S6的漏极之间；工频逆变器包括带反并联二极管的第七开关管S7、第八开关管S8、第九开关管S9、第十开关管S10，其中S7的源极和S8的漏极连接，S9的源极和S10的漏极连接，S7的漏极和S9的漏极连接；整流滤波电容Cre的正端连接在D1的阴极、D2的阴极、S7的漏极以及S9的漏极之间，电容Cre的负端连接在S5的源极、S6的源极、S8的源极以及S10的源极之间；并网滤波电感Lg的一端连接在S7的源极与S8的漏极之间，电感Lg的另一端和电网火线连接，电网的零线连接在S9的源极与S10的漏极之间；
基于高频交流升、降压原理的高频链逆变器的数字控制装置，包括第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器以及DSP数字控制器，其中DSP数字控制器包括锁相环、最大功率点跟踪模块、乘法器、减法器、PI调节器、调制比预计算模块、PWM信号发生器、反相器、移相器以及极性识别器；
第一电压传感器的输入端连接在光伏电池的两端，第二电压传感器连接在电网的两端，第一电流传感器串联在防反向二极管VD的阳极端与光伏电池的正端之间，第二电流传感器的输入端串联在电网零线与第九开关管的源极之间；
锁相环的输入端接第二电压传感器的输出端；最大功率点跟踪模块的第一输入端和第二输入端分别连接上述第一电压传感器的输出端和第一电流传感器的输出端；乘法器的第一输入端接锁相环的输出端，乘法器的第二输入端接最大功率点跟踪模块的输出端；减法器的正输入端接乘法器的输出端，减法器的负输入端接上述第二电流传感器的输出端；PI调节器的输入端接减法器的输出端；调制比预计算模块的第一输入端接第一电压传感器的输出端，调制比预计算模块的第二输入端接乘法器的输出端，调制比预计算模块的第三输入端接第二电压传感器的输出端；加法器的第一输入端接PI调节器的输出端，加法器的第二输入端接调制比预计算模块的输出端；PWM信号发生器输出端输出S1的驱动信号，反相器的输入端接PWM信号发生器的输出端，反相器的输出端输出S2的驱动信号；移相器的第一输入端接反相器的输出端，移相器的第二输入端接PWM信号发生器的输出端，移相器的第三输入端接加法器的输出端，移相器的输出端输出S3、S4、S5、S6的驱动信号；极性识别器的输入端接第二电压传感器的输出端，极性识别器的输出端产生S7、S8、S9、S10的驱动信号。
图2给出了本发明在一个工频周期内的波形调制示意图，可以看出，在一个工频周期内，根据电网电压的大小，分阶段实现了高频逆变器交流侧与半控整流器交流侧的高频交流降压、升/降压以及升压模式，这样更有利于系统占空比的优化，提高系统效率。本发明最基本的思想是，控制能量缓冲电感中的电流ir流出整流器的部分ire，使之平均值与并网电流的大小等值，如此可实现高质量的并网。利用极性识别器判别电网处于正半周还是负半周，在正半周时，控制开关管S7与S10处于导通状态，并且S8与S9处于截止状态；在负半周时，控制开关管S7与S10处于截止状态，并且S8与S9处于导通状态，从而使得将前级调制好的电流波形输送至电网。在该过程中，开关管S7至S10工频开关，大大降低了导通损耗，提高了系统效率。
图3、图4和图5进一步分别绘制了本发明在高频交流降压、升/降压以及升压状态下对应的开关管驱动信号，图中详细描述了高频逆变器中的四个开关管与半控整流器中两个开关管的位置关系，开关管驱动信号直接决定了高频逆变器交流侧电压uAB与半控整流器的交流侧电压uCD，而电压uAB与uCD的相位与大小关系可确定变换器工作在何种状态，并且决定能量缓冲电感电流ir全部或部分流到电网侧。在高频交流降压情况下，能量缓冲电感电流ir全部传递到电网侧；在高频交流升/降压与升压情况下，能量缓冲电感电流ir部分传递到电网侧。
本发明在降压、升/降压与升压情况下虽然效果差别巨大，但对应的工作过程类似，因此仅对本发明处于升/降压情况下的工作过程作具体说明。图6至图11给出了在电网电压正半周时，本发明处于升/降压情况下不同阶段的等效电路；本发明在电网电压负半周时，除了电网侧工频逆变器中开关管由S7、S10导通变为S8、S9开通以外，其余电路工作情况一致。
开关模态1[对应图6]：
t0时刻前，开关管S1、S3处于导通状态，能量缓冲电感中无电流，并网电流由存储在电容Cre中的能量维持。t0时刻，开关管S4开通，S3关断，半控整流器中S5处于开通状态。由于开关管S1、S4导通，因此uAB＝UDC，能量缓冲电感电流ir从零开始线性上升，并流经开关管S1、S4。半控整流器中，由于S5处于导通状态，因此变压器副边电流流经开关管S5与S6的体二极管。此阶段中，缓冲电感Lr储存能量，缓冲电感电流ir线性增加，输入侧光伏电池的能量不能传递到输出电网侧。
开关模态2[对应图7]：
t1时刻，关断开关管S1和S5，开通开关管S2、S6，则电压uAB＝0，uCD＝Ure。此阶段中，变压器原边电路中，能量缓冲电感电流ir通过开关管S2和S4续流；变压器副边电流流经二极管D1与开关管S6，因此电压uCD＝Ure。由于该阶段电压uAB＝0，uCD＝Ure，所以输入侧的光伏电池能量仅向第一升压电感L1与第二升压电感L2中转移，不向能量缓冲电感Lr中转移。缓冲电感Lr在前一阶段储存的能量通过二极管D1与开关管S6释放，传递到电网侧。
开关模态3[对应图8]：
t2时刻，能量缓冲电感电流ir下降到零，此阶段中，开关管S2与S4中仅仅流过第一升压电感L1与第二升压电感L2中的电流；半控整流器中，无电流流过任何一个开关管与二极管。
开关模态4[对应图9]：
t3时刻，开关管S4关断，S3开通，此时，电压uAB由0变为-UDC，能量缓冲电感电流ir流经开关管S2与S3，并开始反向增加；变压器副边电路中，由于开关管S6处于导通状态，因此电流流经S6与S5的体二极管，因此uCD＝0，能量缓冲电感中所存储的能量不能传递到电网侧。
开关模态5[对应图10]：
t4时刻，关断开关管S2、S6，开通开关管S1、S5。则电压uAB由-UDC变为0，而变压器副边电路中，由于开关管S5的导通，因此变压器副边电流流经二极管D2与开关管S5，并传递到电网侧。
开关模态6[对应图11]：
t5时刻，能量缓冲电感电流ir反向下降到零，此阶段中，开关管S1与S3中仅仅流过第一升压电感L1与第二升压电感L2中的电流；半控整流器中，无电流流过任何一个开关管与二极管。
t6时刻，下一个开关周期开始，本发明重复t0-t5时间段的工作过程。
综上所述，基于高频交流升、降压原理的高频链逆变器的数字控制方法，可由第一升压变换器和第二升压变换器可实现光伏输出电压的提升；同时第一升压变换器和第二升压变换器又可通过移相控制组合成高频逆变器，降低了器件数量，节省了成本；根据光伏电池电压和电网电压控制半控整流器的输出电压，使之与前级高频逆变器相配合，分阶段形成高频交流升压、升降压与降压原理的工作状态，保证在一个工频周期中变换器优化工作，实现高效变换。

Claims (3)

1.一种基于高频交流升、降压原理的高频链逆变器，其特征在于：包括第一升压变换器、第二升压变换器、能量缓冲电感、高频变压器、半控整流器、整流滤波电容、工频逆变器以及并网滤波电感；其中第一升压变换器以光伏电池作为输入电源，并包含防反向二极管VD、带反并联二极管的第一开关管、第二开关管、第一升压电感L1、光伏电池滤波电容CPV、升压输出滤波电容CDC；第一开关管的源极和第二开关管的漏极连接，第一开关管的漏极和升压输出滤波电容CDC的正端连接，第二开关管的源极和升压输出滤波电容CDC的负端连接，第一升压电感L1的一端连接在第一开关管的源极与第二开关管的漏极之间，第一升压电感L1的另一端和防反向二极管VD的阴极连接，防反向二极管VD的阳极与光伏电池的正端以及光伏电池滤波电容CPV的正端连接，光伏电池的负端连接在第二开关管的源极与升压输出滤波电容CDC的负端之间，并且与光伏电池滤波电容CPV的负端连接；
所述第二升压变换器与第一升压变换器共用光伏电池、防反向二极管VD、光伏电池滤波电容CPV和升压输出滤波电容CDC，第二升压变换器并包含带反并联二极管的第三开关管、第四开关管、第二升压电感L2；第三开关管的源极和第四开关管的漏极连接，第三开关管的漏极连接在第一开关管的漏极与升压输出滤波电容CDC的正端之间，第四开关管的源极与第二开关管的源极、光伏电池的负端、升压输出滤波电容CDC的负端、光伏电池滤波电容CPV的负端连接；第二升压电感L2的一端连接在第一升压电感L1的另一端与防反向二极管VD的阴极之间，第二升压电感L2的另一端连接在第三开关管的源极与第四开关管的漏极之间；所述能量缓冲电感的一端连接在第一开关管的源极与第二开关管的漏极之间；
所述高频变压器包括原边绕组W1和副边绕组W2，其中原边绕组W1的同名端和能量缓冲电感的另一端连接，原边绕组W1的异名端连接在第二升压电感L2的另一端与第四开关管的漏极之间，并且与第三开关管的源极连接；
所述半控整流器包括带反并联二极管的第五开关管、第六开关管、第一二极管和第二二极管，其中第一二极管的阳极和第五开关管的漏极连接，第二二极管的阳极和第六开关管的漏极连接，第一二极管的阴极和第二二极管的阴极连接，第五开关管的源极和第六开关管的源极连接，高频变压器副边绕组W2的同名端连接在第一二极管的阳极与第五开关管的漏极之间，副边绕组W2的异名端连接在第二二极管的阳极与第六开关管的漏极之间；
所述工频逆变器包括带反并联二极管的第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管，其中第七开关管的源极和第八开关管的漏极连接，第九开关管的源极和第十开关管的漏极连接，第七开关管的漏极和第九开关管的漏极连接，第八开关管的源极和第十开关管的源极连接；
所述整流滤波电容Cre的正端连接在第一二极管的阴极、第二二极管的阴极、第七开关管的漏极以及第九开关管的漏极之间，整流滤波电容Cre的负端连接在第五开关管的源极、第六开关管的源极、第八开关管的源极以及第十开关管的源极之间；
所述并网滤波电感Lg的一端连接在第七开关管的源极与第八开关管的漏极之间，并网滤波电感Lg的另一端和电网火线连接，电网的零线连接在第九开关管的源极与第十开关管的漏极之间。
2.一种如权利要求1所述的基于高频交流升、降压原理的高频链逆变器的数字控制装置，其特征在于：包括第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器以及DSP数字控制器，其中DSP数字控制器包括锁相环、最大功率点跟踪模块、乘法器、减法器、PI调节器、调制比预计算模块、PWM信号发生器、反相器、移相器以及极性识别器；
第一电压传感器的输入端连接在光伏电池的两端，第二电压传感器连接在电网的两端，第一电流传感器串联在防反向二极管VD的阳极端与光伏电池的正端之间，第二电流传感器的输入端串联在电网零线与第九开关管的源极之间；
锁相环的输入端接上述第二电压传感器的输出端；最大功率点跟踪模块的第一输入端和第二输入端分别连接上述第一电压传感器的输出端和第一电流传感器的输出端；乘法器的第一输入端接锁相环的输出端，乘法器的第二输入端接最大功率点跟踪模块的输出端；减法器的正输入端接乘法器的输出端，减法器的负输入端接上述第二电流传感器的输出端；PI调节器的输入端接减法器的输出端；调制比预计算模块的第一输入端接第一电压传感器的输出端，调制比预计算模块的第二输入端接乘法器的输出端，调制比预计算模块的第三输入端接第二电压传感器的输出端；加法器的第一输入端接PI调节器的输出端，加法器的第二输入端接调制比预计算模块的输出端；PWM信号发生器输出端输出第一开关管的驱动信号，反相器的输入端接PWM信号发生器的输出端，反相器的输出端输出第二开关管的驱动信号；移相器的第一输入端接反相器的输出端，移相器的第二输入端接PWM信号发生器的输出端，移相器的第三输入端接加法器的输出端，移相器的输出端输出第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管的驱动信号，极性识别器的输入端接第二电压传感器的输出端，极性识别器的输出端产生第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管的驱动信号。
3.如权利要求2所述的基于高频交流升、降压原理的高频链逆变器的数字控制装置，其特征在于：设第一电压传感器输出信号电压为UPV_f，乘法器输出并网电流基准信号为第二电压传感器输出信号电压为ug_f，根据第一电压传感器输出信号电压与第二电压传感器输出信号电压的范围，得到占空比预调制比的输出信号Db为：
其中，n为变压器副边与原边的匝比，Lr为能量缓冲电感的感值，Ts为开关管开关周期。
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