CN204333978U - 一种单相微型光伏并网逆变器 - Google Patents
一种单相微型光伏并网逆变器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种单相微型光伏并网逆变器，所述的有源钳位反激式并联升压电路的输入端经去耦电容与太阳能电池模块连接，有源钳位反激式并联升压电路输出端连接所述的全桥去折叠电路输入端，全桥去折叠电路输出端与EMI滤波器的输入端相连接，EMI滤波器输出端接入电网，所述的DSP控制器分别与辅助开关电源和有源钳位反激式并联升压电路连接，ARM控制器分别与所述的全桥去折叠电路和辅助开关电源连接，ARM控制器还与所述的电力载波通讯电路连接，DSP控制器和ARM控制器通过SPI总线通信连接。本实用新型采用有源钳位反激式并联升压电路实现了零电压导通MOSFET，有效减少了高频开关的能量损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源并网技术领域，尤其涉及一种单相微型光伏并网逆变器。
背景技术
常见的光伏并网发电系统主要是集中式、串式、多支路、主从式、和微型逆变器光伏并网发电系统五种形式，前三种并网发电系统的共同点是首先根据设计的功率和电压等级，把大量的光伏组件阵列长生的直流电转换成交流电，可以称为集中式并网发电系统。在这种光伏并网发电系统中，最大功率跟踪式针对整个光伏阵列进行运算，因此很难保证单个组件均工作在最大功率点；并且由于太阳能电池板在安装过程中可能存在不同的安装倾斜角度及面向方位、局部阴影、污垢、不同的老化程度、细小的裂缝以及不同光伏电池的不同温度等因素的影响，造成各个组件的发电效率彼此各不相同，而且扩展灵活性不好。
实用新型内容
本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种单相微型光伏并网逆变器。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种单相微型光伏并网逆变器，包括有太阳能电池模块、去耦电容、有源钳位反激式并联升压电路、全桥去折叠电路、EMI滤波器、辅助开关电源、DSP控制器、ARM控制器和电力载波通讯电路，所述的有源钳位反激式并联升压电路的输入端经去耦电容与太阳能电池模块连接，有源钳位反激式并联升压电路输出端连接所述的全桥去折叠电路输入端，全桥去折叠电路输出端与EMI滤波器的输入端相连接，EMI滤波器输出端接入电网，所述的DSP控制器分别与辅助开关电源和有源钳位反激式并联升压电路连接，ARM控制器分别与所述的全桥去折叠电路和辅助开关电源连接， ARM控制器还与所述的电力载波通讯电路连接，DSP控制器和ARM控制器通过SPI总线通信连接。
所述的EMI滤波器是由一个共模扼流圈、一个差模滤波器、两个保险丝和两个铁氧体磁珠组成的。
所述的有源钳位反激式并联升压电路由反激式变压器T1、钳位电容C2、P沟道的MOSFET Q1、N沟道的MOSFET Q2和驱动电路组成，DSP控制器的PWM信号接电容C1的一端，电容C1的另一端接快恢复二极管D1的正极、电阻R1的一端和P型MOSFET管Q1的G极，快恢复二极管D1的负极、电阻R1的另一端和MOSFET管Q1的S极接电路的地网络，MOSFET管Q1的D极接电容C2的一端，电容C2的另一端接N型MOSFET管Q2的D极和变压器T1的1号脚，N型MOSFET管Q2的G极接DSP控制器的PWM信号，N型MOSFET管Q2的S极接电路的地网络，变压器T1的3号脚接二极管D2的正极，二极管D2的负极接电容C3的一端，电容C3的另一端接电路的地网络。在N沟道的反激式MOSFET Q2关断期间，变压器T1仍有大量泄漏能量没有传输到次级，此时P沟道的MOSFET Q1相应导通，由钳位电容C2吸收泄漏能量，变压器T1和钳位电容C2形成振荡电路，选择合适的时间导通反激式MOSFET Q2可以实现零电压开关，减少开关损耗提高效率。
所述的全桥去折叠电路为晶闸管Q5的G极、晶闸管Q6的G极、N型MOSFET管Q7的G极和N型MOSFET管Q8的G极连接ARM控制器的PWM信号输出脚，N型MOSFET管Q7和Q8的S极分别连接电流采样电阻R146、R147和R148、R149，采样信号连接到ARM控制器的ADC采样脚，H桥的中间引出线接EMI滤波器。
本实用新型的优点是：本实用新型采用有源钳位反激式并联升压电路实现了零电压导通MOSFET，有效减少了高频开关的能量损耗，每个光伏组件均工作在最大功率点处，抗局部阴影能力强；每个模块独立工作，模块的损害不会影响整个系统的正常工作，系统的冗余度高，可靠性高；可根据需求选择相应数目的微型逆变器，扩展灵活、组装简便，易实现模块化和家电化。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为有源钳位反激式并联升压电路电路图。
图3为全桥去折叠电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种单相微型光伏并网逆变器，包括有太阳能电池模块1、去耦电容2、有源钳位反激式并联升压电路3、全桥去折叠电路4、EMI滤波器5、辅助开关电源6、DSP控制器7、ARM控制器8和电力载波通讯电路9，所述的有源钳位反激式并联升压电路3的输入端经去耦电容2与太阳能电池模块1连接，有源钳位反激式并联升压电路3输出端连接所述的全桥去折叠电路4输入端，全桥去折叠电路4输出端与EMI滤波器5的输入端相连接，EMI滤波器5输出端接入电网10，所述的DSP控制器7分别与辅助开关电源6和有源钳位反激式并联升压电路3连接，ARM控制器8分别与所述的全桥去折叠电路4和辅助开关电源6连接， ARM控制器8还与所述的电力载波通讯电路9连接，DSP控制器7和ARM控制器8通过SPI总线通信连接。
所述的EMI滤波器5是由一个共模扼流圈、一个差模滤波器、两个保险丝和两个铁氧体磁珠组成的。
如图2所示，所述的有源钳位反激式并联升压电路3由反激式变压器T1、钳位电容C2、P沟道的MOSFET Q1、N沟道的MOSFET Q2和驱动电路组成，DSP控制器的PWM信号接电容C1的一端，电容C1的另一端接快恢复二极管D1的正极、电阻R1的一端和P型MOSFET管Q1的G极，快恢复二极管D1的负极、电阻R1的另一端和MOSFET管Q1的S极接电路的地网络，MOSFET管Q1的D极接电容C2的一端，电容C2的另一端接N型MOSFET管Q2的D极和变压器T1的1号脚，N型MOSFET管Q2的G极接DSP控制器的PWM信号，N型MOSFET管Q2的S极接电路的地网络，变压器T1的3号脚接二极管D2的正极，二极管D2的负极接电容C3的一端，电容C3的另一端接电路的地网络。在N沟道的反激式MOSFET Q2关断期间，变压器T1仍有大量泄漏能量没有传输到次级，此时P沟道的MOSFET Q1相应导通，由钳位电容C2吸收泄漏能量，变压器T1和钳位电容C2形成振荡电路，选择合适的时间导通反激式MOSFET Q2可以实现零电压开关，减少开关损耗提高效率。
如图3所示，所述的全桥去折叠电路4为晶闸管Q5的G极、晶闸管Q6的G极、N型MOSFET管Q7的G极和N型MOSFET管Q8的G极连接ARM控制器的PWM信号输出脚，N型MOSFET管Q7和Q8的S极分别连接电流采样电阻R146、R147和R148、R149，采样信号连接到ARM控制器的ADC采样脚，H桥的中间引出线接EMI滤波器。
Claims (4)
1.一种单相微型光伏并网逆变器，其特征在于：包括有太阳能电池模块、去耦电容、有源钳位反激式并联升压电路、全桥去折叠电路、EMI滤波器、辅助开关电源、DSP控制器、ARM控制器和电力载波通讯电路，所述的有源钳位反激式并联升压电路的输入端经去耦电容与太阳能电池模块连接，有源钳位反激式并联升压电路输出端连接所述的全桥去折叠电路输入端，全桥去折叠电路输出端与EMI滤波器的输入端相连接，EMI滤波器输出端接入电网，所述的DSP控制器与辅助开关电源连接，DSP控制器通过和有源钳位反激式并联升压电路连接，ARM控制器分别与所述的全桥去折叠电路和辅助开关电源连接， ARM控制器还与所述的电力载波通讯电路连接，DSP控制器和ARM控制器通过SPI总线通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种单相微型光伏并网逆变器，其特征在于：所述的EMI滤波器是由一个共模扼流圈、一个差模滤波器、两个保险丝和两个铁氧体磁珠组成的。
3.根据权利要求1所述的一种单相微型光伏并网逆变器，其特征在于：所述的有源钳位反激式并联升压电路由反激式变压器T1、钳位电容C2、P沟道的MOSFET Q1、N沟道的MOSFET Q2和驱动电路组成，DSP控制器的PWM信号接电容C1的一端，电容C1的另一端接快恢复二极管D1的正极、电阻R1的一端和P型MOSFET管Q1的G极，快恢复二极管D1的负极、电阻R1的另一端和MOSFET管Q1的S极接电路的地网络，MOSFET管Q1的D极接电容C2的一端，电容C2的另一端接N型MOSFET管Q2的D极和变压器T1的1号脚，N型MOSFET管Q2的G极接DSP控制器的PWM信号，N型MOSFET管Q2的S极接电路的地网络，变压器T1的3号脚接二极管D2的正极，二极管D2的负极接电容C3的一端，电容C3的另一端接电路的地网络。
4.根据权利要求1所述的一种单相微型光伏并网逆变器，其特征在于：所述的全桥去折叠电路为晶闸管Q5的G极、晶闸管Q6的G极、N型MOSFET管Q7的G极和N型MOSFET管Q8的G极连接ARM控制器的PWM信号输出脚，N型MOSFET管Q7和Q8的S极分别连接电流采样电阻R146、R147和R148、R149，采样信号连接到ARM控制器的ADC采样脚，H桥的中间引出线接EMI滤波器。
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| CN112688588A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-04-20 | 天水七四九电子有限公司 | 一种低压高频单相逆变电源 |
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