[发明专利]一种零电压转换全桥型非隔离光伏并网逆变器

摘要

本发明提供一种可高频软开关工作、低漏电流的非隔离型光伏并网逆变器及其开关控制时序，包括分压电容支路（1）、高频主开关单元（2）、谐振网络（3）、箝位支路（4）和低频换向开关单元（5）。本发明在单相六开关全桥逆变电路(俗称‘H6’拓扑)的基础上分别加入两支可控开关管、一只二极管和两组电感电容支路构成谐振网络为主开关单元提供零电压开通工作条件，实现了高频开关的软开关工作，可大幅降低开关损耗；配合开关时序同样可保证功率传递阶段、谐振阶段和续流阶段时共模电压均为同一恒定的电压值，从而消除非隔离并网逆变器的漏电流；本发明可实现非隔离光伏并网逆变器的高频化，有利于大幅降低并网逆变器的体积、重量和成本。

主权项

一种零电压转换全桥型非隔离光伏并网逆变器，其包括分压电容支路（1）、高频主开关单元（2）、谐振网络（3）、箝位支路（4）和低频换向开关单元（5）；所述分压电容支路（1）由第一分压电容(Cdc1)、第二分压电容(Cdc2)组成；所述高频主开关单元（2）包括第五功率开关管(S5)和第五功率二极管(D5)并联组合以及第六功率开关管(S6)和第六功率二极管(D6)并联组合；所述谐振网络（3）由第五辅助功率开关管(S5a)和第五辅助功率二极管(D5a)并联组合、第五辅助谐振电感(L5a)、第五辅助谐振电容(C5a)、第六辅助功率开关管(S6a)/第六辅助功率二极管(D6a)并联组合、第六辅助谐振电感(L6a)、第六辅助谐振电容(C6a)和辅助功率二极管(Da)构成；所述箝位支路（4）由第七功率二极管(D7)、第八功率二极管(D8)组成；所述低频换向开关单元（5）由第一功率开关管(S1)和第一功率二极管(D1)并联组合、第二功率开关管(S2)和第二功率二极管(D2)并联组合、第三功率开关管(S3)和第三功率二极管(D3)并联组合、第四功率开关管(S4)和第四功率二极管(D4)并联组合组成；其特征在于：所述第一功率开关管(S1)、第二功率开关管(S2)、第三功率开关管(S3)、第四功率开关管(S4)、第五功率开关管(S5)、第六功率开关管(S6)、第五辅助功率开关管(S5a)和第六辅助功率开关管(S6a)为IGBT或MOSFET全控型器件；所述第一分压电容(Cdc1)的正端分别连接太阳能电池正输出端、第五功率开关管(S5)的漏极和第五辅助功率开关管(S5a)的漏极、第五功率二极管(D5)和第五辅助功率二极管(D5a)的阴极、第五辅助谐振电容(C5a)的第一端；所述第一分压电容(Cdc1)的负端分别连接第二分压电容(Cdc2)的正端、第七功率二极管(S7)的阳极和第八功率二极管(S8)的阴极；所述第二分压电容(Cdc2)的负端分别连接太阳能电池负输出端、第六功率开关管(S6)的源极和第六辅助功率开关管(S6a)的源极、第六功率二极管(D6)和第六辅助功率二极管(D6a)的阳极、第六辅助谐振电容(C6a)的第一端；所述第五功率开关管(S5)的源极分别与第五功率二极管(D5)的阳极、第五辅助谐振电容(C5a)的第二端、第五辅助谐振电感(L5a)的第一端、第七功率二极管(D7)的阴极、第一功率开关管(S1)和第三功率开关管(S3)的集电极、第一功率二极管(D1)和第三功率开关管(D3)的阴极相连接；所述第六功率开关管(S6)的漏极分别与第六功率二极管(D6)的阴极、第六辅助谐振电容(C6a)的第二端、第六辅助谐振电感(L6a)的第一端、第八功率二极管(D8)的阳极、第二功率开关管(S2)和第四功率开关管(S4)的发射极、第二功率二极管(D2)和第四功率二极管(D4)的阳极相连接；所述第五辅助功率开关管(S5a)的源极分别与第五辅助功率二极管(D5a)的阳极、辅助功率二极管(Da)的阴极相连接、第五辅助谐振电感(L5a)的第二端相连接；所述第六辅助功率开关管(S6a)的漏极分别与第六辅助功率二极管(D6a)的阴极、辅助功率二极管(Da)的阳极相连接、第六辅助谐振电感(L6a)的第二端相连接；所述第七功率二极管(D7)的阳极分别与第八功率二极管(D8)的阴极、第一分压电容(Cdc1)的阴极、第二分压电容(Cdc2)的阳极相连接；所述第一功率开关管(S1)的发射极分别连接第二功率开关管(S2)的集电极、第一功率二极管(D1)的阳极和第二功率二极管(D2)的阴极，以及连接第一进网滤波电感(L1)的一端；所述第三功率开关管(S3)的发射极分别连接第四功率开关管(S4)的集电极、第三功率二极管(D3)的阳极和第四功率二极管(D4)的阴极，以及连接第二进网滤波电感(L2)的一端。