[发明专利]一种新型的单相非隔离MOSFET并网逆变器

说明书

本发明提供一种新型的单相非隔离MOSFET并网逆变器，包括六个开关管和两个二极管，通过在全桥电路的基础上加入两个开关管和两个二极管，使续流阶段电流不流经体二极管，通过开关管的结电容均压能够使共模电压保持恒定，适用于光伏并网系统。本发明电路可以有效的解决逆变环节中由于不采用变压器而造成的共模漏电流问题，同时由于续流阶段电流不流经体二极管，因此MOSFET器件可以使用，降低了由于IGBT器件关断时由于拖尾电流造成的关断损耗，且SiC二极管可以替代普通二极管，反向恢复的损耗可以得到很好的抑制。因此本发明电路能够有效的抑制共模漏电流,同时提高并网发电系统的效率。

技术领域

本发明涉及光伏并网逆变器领域，具体涉及一种新型的单相非隔离MOSFET并网逆变器。

背景技术

太阳能清洁无污染，是非常重要的一种新能源。由于光伏太阳板的光电转化效率较低，因此提高光伏并网逆变器的效率显得尤为重要。常见的带工频变压器的并网逆变器，由于变压器的存在会使得系统的效率降低，并增加逆变器的价格，同时由于工频变压器的体积较大，难于安装。而带高频变压器的并网发电系统，增加了一级变换器，效率也难以提升。因此为提高系统效率，通常采用无变压器的并网逆变器，由于无变压器，使得电网与逆变器存在直接的电气连接，当太阳能板和地之间存在分布电容时，全桥逆变器会产生较大的共模漏电流，对人体产生危害，并可能损坏逆变器。因此对非隔离型逆变器拓扑的研究受到了广泛的关注。德国SMA公司的H5型拓扑，能够有效地解决漏电流问题，但由于续流阶段电流流经体二极管，因此高频开关管采用IGBT，IGBT由于存在拖尾电流，因此会造成较大的关断损耗。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种新型的单相非隔离MOSFET并网逆变器。

本发明提供的一种新型的单相非隔离MOSFET并网逆变器，具体包括第一开关管、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、第一二极管、第二二极管、第一电感、第二电感、直流输入电容。

本发明电路具体的连接方式为：直流母线的正极与直流输入电容的一端、第一开关管的漏极和第三开关管的漏极连接。直流母线的负极与直流输入电容的另一端、第二开关管的源极和第四开关管的源极连接。第一开关管的源极与第一二极管的阴极、第五开关管的漏极和第一电感的一端连接。第一电感的另一端与电网的一端相连。第一二极管的阳极与第六开关管的源极和第二开关管的漏极连接。第三开关管的源极与第二二极管的阴极、第六开关管的漏极和第二电感的一端连接。第二二极管的阳极与第五开关管的源极和第四开关管的漏极连接。第二电感的另一端与电网另一端连接。

进一步地，所述开关管均采用N沟道增强型MOSFET。

与现有技术相比，本发明电路具有的优势为：可以有效的解决逆变环节中由于不采用变压器而造成的共模漏电流问题，同时由于续流阶段电流不流经体二极管，因此MOSFET器件可以使用，降低了由于IGBT器件关断时由于拖尾电流造成的关断损耗，且SiC二极管可以替代普通二极管，反向恢复的损耗可以得到很好的抑制。本发明电路能够有效的抑制共模漏电流,同时提高并网发电系统的效率。

附图说明

图1为一种新型的单相非隔离MOSFET并网逆变器拓扑图。

图2a～2d为电网电压正负半周内电路模态图(其中相对图1缺少的部件和连接线为关断状态)。

图3为实施例中各开关管驱动信号波形。

具体实施方式

以下结合附图和实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程或符号，均是本领域技术人员可参照现有技术理解或实现的。

本发明的基本拓扑结构如图1所示，为了分析方便，电路结构中的器件均视为理想器件。