[实用新型]一种无变压器的单边电感并网逆变电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无变压器的单边电感并网逆变电路。 

背景技术

光伏并网系统中，由于光伏面板和地之间存在寄生电容，在光伏并网发电的过程中会有共模电流产生，增加了电磁辐射和安全隐患，为了设法抑制这种共模电流产生，主要有两种解决途径：一、采用工频或者高频变压器的隔离型光伏并网逆变器，这样能使市电和太阳能电池板系统有电气隔离，能避免电池板对大地之间产生的漏电流。二、采用能有效抑制共模电流大小的非隔离并网拓扑。 

但是，采用变压器隔离的逆变电路存在以下缺点：若采用工频变压器，体积大、重量重且价格贵。若采用高频变压器，功率变换电路将被分成几级。控制比较复杂，效率比较低。 

而一般的非隔离逆变拓扑存在几个方面的缺陷： 

一、传统的单相全桥逆变器，如果采用双极性调制，虽然电磁干扰小，但是逆变器的转换效率低， 

二、传统的单相全桥逆变器，如果采用单极性调制，则电磁干扰严重，共模电流较大。 

发明内容

针对上述光伏并网发电过程中抑制共模电流产生所采用的技术方案存在的不足，本实用新型提供一种无变压器的并网逆变电路，该电路不仅极大地降低了太阳能电池对地的共模电流，并且有效提高了整机的工作效率。 

实现本实用新型的技术方案是： 

一种无变压器的单边电感并网逆变电路，所述电路包括高频桥臂、低频桥臂、输出模块以及控制开关管速率单元，所述的高频桥臂和低频桥臂分别与直流输入电源以及输出模块连接，输出模块与市电连接，其中： 

所述的高频桥臂具有两个高频开关管，所述的低频桥臂具有两个低频开关管，所述的输出模块为单边电感形式，该输出模块中的电感连接在市电的零线端或者火线端，所述的输出模块未接电感端与低频桥臂连接，输出模块接有电感端与高频桥臂连接。 

当所述的两个高频开关管和两个低频开关管分别采用绝缘栅双极晶体管(IGBT)时，其中： 

第一高频开关管的发射极和第二高频开关管的集电极连接，第一高频开关管的集电极与直流输入电源正极连接，第二高频开关管的发射极与直流输入电源的负极连接； 

第一低频开关管的发射极与第二低频开关管的集电极连接，第一低频开关管的集电极与直流输入电源的正极连接的同时还与第一高频开关管的集电极连接，第二低频开关管的发射极与直流输入电源的负极连接的同时还与第二高频开关管的发射极连接，并且该第一、第二两个低频开关管的基极分别与控制开关管速率单元连接。 

当所述的两个高频开关管和两个低频开关管分别采用功率场效应晶体管(MOSFET)时，其中： 

第一高频开关管的源极和第二高频开关管的漏极连接，第一高频开关管的漏极与直流输入电源正极连接，第二高频开关管的源极与直流输入电源的负极连接； 

第一低频开关管的源极与第二低频开关管的漏极连接，第一低频开关管的漏极与直流输入电源的正极连接的同时还与第一高频开关管的漏极连接，第二低频开关管的源极与直流输入电源的负极连接的同时还与第二高频开关管的源极连接，并且该第一、第二两个低频开关管的基极分别与控制开关管速率单元连接。 

所述的输出模块至少具有一个电感，当输出模块中的电感有多个时，所述的多个电感串联连接，并且连接在市电的零线端或者火线端。 

上述本实用新型电路中的高频桥臂部分主要完成SPWM调制，低频桥臂部分主要完成市电正负半周切换，电流换向的任务。所述与低频桥臂连接的控制开关管速率单元主要用于控制低频桥臂开关管的开关速度，以减少在市电切换周期中带来的共模电流冲击。