[实用新型]一种吸收电路及其电路模块、光伏逆变电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种吸收电路、具有所述吸收电路的电路模块、具有所述吸收电路的光伏逆变电路。

背景技术

吸收电路的主要作用是用来吸收开关管关断时两端较大dv/dt电压尖峰，使极间电压不超过额定值，从而保护开关管的正常工作。

如图1，Vdc为直流母线电压，Ls1和Ls2分别代表线路中不同位置的寄生电感。吸收电容C1可以将Ls2的影响去耦，同时使Q1管关断时电压尖峰得到一定程度的吸收。开关管Q1关断时的电压应力V_cemax由两部分组成，一个是直流母线电压Vdc，这是一个平台电压，即关断完成后开关管承担的电压；另一个是电压尖峰ΔV，是由于换流回路中寄生电感Ls1的存在，导致关断下产生反向电动势而加到开关管两端的。可见，对应一定的Ls2，Vdc过大或di/dt过大，都会导致较大的V_cemax。通过增加吸收电路，可以将Ls的能量转移，降低V_cemax。这是吸收电路的基本工作原理。

传统的吸收电路有很多种形式如图2a、图2b、图2c所示，其中，图2a为C型吸收电路，电容C起到去耦的作用，这种电路比较简单，损耗较小，但由于需要跨接在半桥的功率端，使得电容引脚间距离大，寄生参数较大，吸收效果有限；图2b、图2c为RCD型吸收电路，这种吸收电路的好处是可以通过二极管直接钳位需要保护的开关管，但由于电阻的存在，且在开关周期存在充放电过程，使得吸收电路的损耗较大。

在光伏发电应用领域，直流母线电压与光伏电池板电压有关，而光伏电池板的电压随温度、辐照等外部条件变化而变化，并且变化幅度较大，并且功率随之变化也较大，导致吸收电路在设计时必须按照最苛刻的条件进行。但这不可避免的造成，在正常工况下吸收电路的性能不是最优，还可能会限制开关管的开关速度，带来更大的开关损耗。另外，即使电压尖峰较小时吸收电路也会工作，这样进一步增大了系统损耗，降低了效率。

实用新型内容

为了解决以上不足，本实用新型提出一种吸收电路、具有所述吸收电路的电路模块、具有所述吸收电路的光伏逆变电路，其所要解决的问题是光伏并网逆变器直流母线工作电压范围较大时，为了兼顾不同的复杂工况而使得电路的设计参数无法达到最优，造成开关管损耗较大、吸收电路吸收能力不高、所用器件成本高的问题。

本实用新型的解决方案是：一种吸收电路，其包括钳位单元；所述钳位单元包括电容C1、电阻R1、二极管D1、开关S1；电阻R1的一端作为所述吸收电路的正接线端，电阻R1的另一端电性连接电容C1的一端，电容C1的另一端作为所述吸收电路的负接线端；二极管D1的阴极电性连接于电阻R1与电容C1之间，二极管D1的阳极电性连接开关S1的一端，开关S1的另一端作为所述吸收电路的吸收接线端。

作为上述方案的进一步改进，所述吸收电路还包括去耦单元，所述去耦单元包括电容C2，电容C2的两端分别电性连接所述正接线端与所述负接线端。

作为上述方案的进一步改进，开关S1为三极管、或场效应管、或绝缘栅双极型晶体管、或晶闸管、或继电器。

作为上述方案的进一步改进，所述吸收电路还包括用于控制开关S1的开启与关断的驱动电路，所述驱动电路的一端电性连接开关S1的受控端；所述驱动电路的另一端作为所述吸收电路的控制端，用于接收开关控制信号。

进一步地，所述吸收电路设计为电路模块或芯片，设计为电路模块时，所述电路模块具有四个接线端：所述正接线端、所述负接线端、所述吸收接线端、所述控制端；设计为芯片时，所述芯片具有四个引脚，这四个引脚分别电性连接所述正接线端、所述负接线端、所述吸收接线端、所述控制端。

本实用新型还提供一种吸收电路的电路模块，所述吸收电路包括钳位单元；所述钳位单元包括电容C1、电阻R1、二极管D1、开关S1；电阻R1的一端作为所述吸收电路的正接线端，电阻R1的另一端电性连接电容C1的一端，电容C1的另一端作为所述吸收电路的负接线端；二极管D1的阴极电性连接于电阻R1与电容C1之间，二极管D1的阳极电性连接开关S1的一端，开关S1的另一端作为所述吸收电路的吸收接线端；所述吸收电路设计为电路模块，所述电路模块具有三个接线端：所述正接线端、所述负接线端、所述吸收接线端；所述电路模块还具有一个操作端：操作开关S1的开启与关断。

作为上述方案的进一步改进，所述吸收电路还包括去耦单元，所述去耦单元包括电容C2，电容C2的两端分别电性连接所述正接线端与所述负接线端。