[发明专利]带续流箝位开关的单相非隔离光伏逆变器主电路拓扑

摘要

本发明提供一种带续流箝位开关的单相非隔离光伏逆变器主电路拓扑，包括：一单相全桥逆变器、一箝位电容组、一续流箝位开关、一LCL滤波电路和一电阻，其中续流箝位开关由一单相不控整流桥和两个开关管组成，箝位电容组由两个输入电容组成。本发明的单相非隔离光伏逆变器通过在全桥逆变器的交流侧加入了一个续流箝位开关，该续流箝位开关可使逆变器续流电流不流经输入电源，省去了能量回馈电源这个环节，提高了非隔离光伏逆变器的转换效率；而且续流箝位开关中的两个开关管的一端接到逆变器直流输入箝位电容的中点，使得续流阶段逆变器共模电压被有效箝位至直流输入电压的一半，改善逆变器的共模特性，从而消除光伏逆变器的共模漏电流，确保使用时的人身和设备安全。

主权项

一种带续流箝位开关的单相非隔离光伏逆变器主电路拓扑，其特征在于，包括：一单相全桥逆变器、一箝位电容组、一续流箝位开关、一LCL滤波电路和一电阻，其中:所述续流箝位开关由一单相不控整流桥和两个开关管（S₅、S₆）组成；所述箝位电容组由两个输入电容（C_dc1、C_dc2）组成；所述单相全桥逆变器由四个开关管（S₁、S₂、S₃、S₄）组成；所述单相不控整流桥由四个整流二极管（D₁，D₂，D₃，D₄）组成；所述LCL滤波电路由第一滤波电感（L_f1）、第二滤波电感（L_f2）和滤波电容（C_f）组成；所述单相全桥逆变器、箝位电容组、续流箝位开关、LCL滤波电路和电阻之间的连接如下：所述第一输入电容（C_dc1）的正极、以及所述单相全桥逆变器的第一开关管（S₁）、第三开关管（S₃）的漏极分别与一太阳能电池（U_PV）的正极相连；所述第二输入电容（C_dc2）的负极、以及所述单相全桥逆变器的第二开关管（S₂）、第四开关管（S₄）的源极分别与所述太阳能电池（U_PV）的负极相连；所述第一开关管（S₁）的源极与第二开关管（S₂）的漏极相连；第三开关管（S₃）的源极与第四开关管（S₄）的漏极相连；逆变器交流侧采用前述的四个整流二极管（D₁，D₂，D₃，D₄）组成单相不控整流桥，其中第一整流二极管（D₁）和第二整流二极管（D₂）共阴极，第三整流二极管（D₃）和第四整流二极管（D₄）共阳极，第一整流二极管（D₁）的阳极与第三整流二极管（D₃）的阴极相连，第二整流二极管（D₂）的阳极与第四整流二极管（D₄）的阴极相连；第一开关管（S₁）的源极和第二开关管（S₂）的漏极的连接点（A）分别与第一整流二极管（D₁）的阳极、第三整流二极管（D₃）的阴极和第一滤波电感（L_f1）的一端相连；第一滤波电感（L_f1）的另一端分别与滤波电容（C_f）的一端和电阻（R）的一端相连；第三开关管（S₃）的源极和第四开关管（S₄）的漏极的连接点（B）分别与第二整流二极管（D₂）的阳极、第四整流二极管（D₄）的阴极和第二滤波电感（L_f2）的一端相连；第二滤波电感（L_f2）的另一端分别与滤波电容（C_f）的另一端和电阻（R）的另一端相连；第五开关管（S₅）的漏极与单相不控整流桥的共阴极相连，其源极与第一输入电容（C_dc1）的负极、第二输入电容（C_dc2）的正极相连；第六开关管（S₆）的漏极与第一输入电容（C_dc1）的负极、第二输入电容（C_dc2）的正极相连，其源极与单相不控整流桥的共阳极相连。