[发明专利]一种非隔离型直流电压到交流电压的转换电路

说明书

技术领域

本发明涉及电压变换技术领域，特别涉及一种非隔离型直流电压到交流电压的转换电路。

背景技术

非隔离型光伏并网逆变器本质是一种直流电压到交流电压的转换电路。

非隔离型光伏并网逆变器由于没有变压器，因此拥有效率高、体积小、重量轻和成本低等优势。但是由于光伏发电中的电池板对地寄生电容的存在，使得并网逆变器中开关器件的开关动作产生的高频时变电压作用在寄生电容上，由此增加了输出电流的共模成分，产生的漏电流可能超过允许的范围。而高频漏电流会带来传导和辐射干扰，使得进网电流谐波和损耗增加。

单极性并网逆变器相对于双极性并网逆变器损耗低、谐波小、电磁干扰小，因此更适合用于并网逆变控制。但是单极性SPWM全桥并网逆变器会产生开关频率脉动的高频共模电压，因此，需要加入变压器进行隔离，降低了直流到交流的转换效率，进一步也增加了产品成本。

现有技术中为了去掉单极性SPWM全桥并网逆变器中的隔离变压器，同时消除高频共模电压，中国专利(公开号为CN101814856)公开了一种非隔离型光伏并网逆变器，如图1所示，太阳能电池PV正端和中点电位(Cdc1和Cdc2的公共端)之间引入两个高频开关S1和S2。这样可以使得续流回路的电位箝位在太阳能电池PV的中点电位处，这样可以减小输出的高频共模电压。但是图1所示电路在功率传输阶段输出电流需要流经三个开关管，由于开关管的损耗较大，因此造成电路的转换效率不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种非隔离型直流电压到交流电压的转换电路，不但能够去掉单极性SPWM全桥并网逆变器中的隔离变压器，可以消除高频共模电压，而且可以提高电路的转换效率。

本发明提供一种非隔离型直流电压到交流电压转换电路，包括：第一电容、第二电容、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第一二极管、第二二极管和电感；

所述第一电容和第二电容串联后连接在直流电源的正输出端和负输出端；

所述第一电容和第二电容的公共端为第一节点；

所述第一开关管和第三开关管串联后连接直流电源的正输出端和负输出端；所述第二开关管和第四开关管串联后连接在直流电源的正输出端和负输出端；所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管组成全桥逆变电路；

所述第一开关管和第三开关管的公共端为第二节点，所述第二开关管和第四开关管的公共端为第三节点；

所述第六开关管和第五开关管串联后连接在第二节点和第三节点；

所述第六开关管和第五开关管的公共端为第四节点；所述第一二极管的阳极连接所述第四节点，阴极连接所述第三节点；

所述第二二极管的阳极连接所述第四节点，阴极连接所述第二节点；

所述第一节点和第四节点之间连接所述第七开关管；

所述第二节点和第三节点之间连接所述电感；

供电电压的正半波中，第五开关管导通；供电电压的负半波中，第六开关管导通。

优选地，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第七开关管为MOS管，所述第五开关管和第六开关管为IGBT管。

优选地，所述第一二极管为独立的二极管或第六开关管的体内二极管；

所述第二二极管为独立的二极管或第五开关管的体内二极管。

优选地，所述第一电容的正端、直流电源的正输出端、第一开关管的漏极和第二开关管的漏极连接在一起；

第一电容的负端、第二电容的正端、第七开关管的漏极连接所述第一节点；

第二电容的负端、直流电源的负输出端、第三开关管的源极和第四开关管的源极连接在一起。

优选地，第一开关管的源极、第三开关管的漏极、第五开关管的集电极、第二二极管的阴极连接所述第二节点；

所述第二开关管的源极、第四开关管的漏极、第六开关管的集电极、第一二极管的阴极连接所述第三节点；

所述第七开关管的源极、第五开关管的发射极、第六开关管的发射极、第一二极管的阳极、第二二极管的阳极连接所述第四节点。

优选地，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管为对称的开关管。

优选地，所述第五开关管和第六开关管被频率为50Hz的脉冲信号触发。

优选地，第七开关管被频率范围为kHz的脉冲信号触发。

优选地，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管在不同的阶段被频率为50Hz的脉冲信号触发和被频率范围为kHz的脉冲信号触发。