CN104716858A - 无电流纹波全桥并网逆变电路 - Google Patents

无电流纹波全桥并网逆变电路 Download PDF

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Abstract

本发明属于并网逆变电路拓扑领域，涉及一种无电流纹波全桥并网逆变电路拓扑。该电路拓扑包括三组全桥逆变电路和两只滤波电感，每组全桥逆变电路均由四个开关管及两只高频滤波电感组成，三组全桥逆变电路并联，再经两只滤波电感串联后并入电网。本发明可实现并网电流的无纹波输出，即便开关管的工作频率较低以及滤波电感量较小时也能实现高质量并网电流输出，避免了高频纹波对电网造成冲击和污染。

Description

无电流纹波全桥并网逆变电路
技术领域
本发明涉及一种新的并网逆变电路的拓扑，该逆变电路主要应用于单相并网逆变器中。
背景技术
目前，对太阳能、风能等绿色能源的需求量越来越大，很多新的并网逆变电路被研究，如何提高逆变器转换效率以及减少并网电流畸变率成为其主要研究内容。当前应用较普遍的并网逆变电路拓扑有传统的半桥逆变电路、全桥逆变电路、H5桥或H6桥三电平逆变电路。对此类逆变器来说，为了减少并网电流的谐波含量，减少对电网的冲击或干扰，势必要增加开关频率，而开关频率的提高会导致开关管损耗的增加，不利于逆变器转换效率的提高。
发明内容
为了提高并网逆变电路输出精度，本发明提出无电流纹波全桥逆变并网电路，该逆变电路可以大幅度降低并网电流中的开关纹波，不但可以提高并网输出电流的质量，而且可以降低传统并网逆变电路对滤波电感量以及开关管频率的限制。
本发明解决所述技术问题的方案是：无电流纹波全桥并网逆变电路，主电路拓扑包括三组全桥逆变电路和两只滤波电感，每组全桥逆变电路均由四个开关管及两只高频滤波电感组成，所述三组全桥逆变电路并联，再经两只滤波电感串联后并入电网。
作为改进，所述三组全桥逆变电路都采用单极性调制，驱动三组全桥逆变电路的三角波相位分别相差1200。
作为进一步的改进，所述三组全桥逆变电路输出电流的幅值相同。
作为再进一步的改进，所述三组全桥逆变电路中的电感电流工作在连续电流模式下。
本发明的有益效果是，在三组全桥并网逆变电路并联的基础上，通过改变三个并网逆变电路高频开关管导通的时机，可以实现并网电流没有纹波分量的目的，从而降低全桥逆变电路对滤波电感量的要求，滤波电感的设计仅需保证逆变电感电流工作在连续模式下即可，同时也大幅度地提高了并网逆变器的输出电流质量。
附图说明
图1是无电流纹波全桥并网逆变电路；
图2是无电流纹波全桥并网逆变电路中的高频开关管导通时序以及三组滤波电感中的电流纹波和并网输出电流纹波示意图，三组并联的全桥逆变电路均采用单极性调制，并且所产生的三组PWM三角波相位分别相差120°。
附图中C表示直流母线电容；Q11、Q12、Q13、Q14、Q21、Q22、Q23、Q24、Q31、Q32、Q33、Q34表示开关管；L11、L12、L21、L22、L31、L32、L1和L2表示滤波电感。
具体实施方式
实施例1
无电流纹波全桥并网逆变电路图按图1中顺序进行连接，其中两条相交线上的黑点表示两线之间相互连接在一起，没有黑点表示两线之间没有任何连接。图1中的三组全桥并网逆变电路并联，再经两个滤波电感串联后接入单相电网，每组全桥逆变电路均由四个开关管及两只高频滤波电感组成，三组并联的全桥并网逆变电路分别输出幅值相等的并网电流。图2中三组并联的全桥逆变电路均采用单极性调制，三组高频调制信号三角波的相位分别相差120°，同时保证三组并联的全桥逆变电路中的电感电流工作在连续电流模式下，此时高频滤波电感量的设计可允许尽可能地小，三组高频滤波电感的电流纹波合成为并网输出电流纹波，电流纹波幅值为零，并网输出电流不存在开关纹波，即使开关管的工作频率很低时逆变器也能实现无电流纹波输出特性。

Claims (4)

1.无电流纹波全桥并网逆变电路，主电路拓扑包括三组全桥逆变电路和两只滤波电感，每组全桥逆变电路均由四个开关管及两只高频滤波电感组成，其特征在于：所述三组全桥逆变电路并联，再经两只滤波电感串联后并入电网。
2.根据权利要求1所述的无电流纹波全桥并网逆变电路，其特征在于：所述三组全桥逆变电路都采用单极性调制，驱动三组全桥逆变电路的三角波相位分别相差120°。
3.根据权利要求1或2所述的无电流纹波全桥并网逆变电路，其特征在于：所述三组全桥逆变电路输出电流的幅值相同。
4.根据权利要求3所述的无电流纹波全桥并网逆变电路，其特征在于：所述三组全桥逆变电路中的电感电流工作在连续电流模式下。
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