[发明专利]一种高可靠升降压并网逆变器的控制方法

摘要

本发明公布了一种高可靠升降压并网逆变器的控制方法，属逆变器的控制方法。本发明的并网逆变器包括输入电源、第一滤波电感、第二滤波电感、第一开关管、第二开关管、第五开关管、第六开关管、第一开关单元、第二开关单元、滤波电路和电网。本发明的控制方法为：在电网电压正半周，第一开关管调制，第一开关管和第六开关管互补开关，第四开关管和第五开关管常通；在电网电压负半周，第二开关管调制，第二开关管和第五开关管互补开关，第三开关管和第六开关管常通。本发明无桥式逆变器桥臂功率管直通问题，提高了可靠性；各开关管无需设死区时间，提高了电网电流的波形质量；可实现单级升降压变换；只需2个二极管；导通支路串联的管子少，效率高。

主权项

1.一种高可靠升降压并网逆变器的控制方法，包括输入电源U_in、第一滤波电感L₁、第二滤波电感L₂、第一开关管S₁、第二开关管S₂、第五开关管S₅、第六开关管S₆、第一开关单元1、第二开关单元2、滤波电路3和电网u_g，其中第一开关单元1包括第三开关管S₃和第一二极管D₁，第二开关单元2包括第四开关管S₄和第二二极管D₂，滤波电路3包括滤波电感L_g、阻尼电阻R_d和滤波电容C_f；具体拓扑结构为：输入电源U_in的正极分别连接第一滤波电感L₁的一端、第二滤波电感L₂的一端、第三开关管S₃的一端和第四开关管S₄的一端，输入电源U_in的负极连接第一开关管S₁的一端和第二开关管S₂的一端，第一开关管S₁的另一端连接第五开关管S₅的一端和第一滤波电感L₁的另一端，第五开关管S₅的另一端分别连接第一二极管D₁的阳极、滤波电感L_g的一端和阻尼电阻R_d的一端，第一二极管D₁的阴极连接第三开关管S₃的另一端，阻尼电阻R_d的另一端连接滤波电容C_f的一端，滤波电感L_g的另一端连接电网u_g的正极，电网u_g的负极分别连接滤波电容C_f的另一端、第六开关管S₆的一端和第二二极管D₂的阳极，第二二极管D₂的阴极连接第四开关管S₄的另一端，第六开关管S₆的另一端分别连接第二开关管S₂的另一端和第二滤波电感L₂的另一端；其特征在于，当电网u_g大于等于零时，第二开关管S₂和第三开关管S₃常断，第四开关管S₄和第五开关管S₅常通，第一开关管S₁和第六开关管S₆互补开关，通过调节第一开关管S₁的占空比来调节电网电流i_g的大小，保证电网电流i_g与电网u_g同频同相；当电网u_g小于零时，第一开关管S₁和第四开关管S₄常断，第三开关管S₃和第六开关管S₆常通，第二开关管S₂和第五开关管S₅互补开关，通过调节第二开关管S₂的占空比来调节电网电流i_g的大小，保证电网电流i_g与电网u_g同频同相；电网电压u_g大于等于零时，存在2种工作模态，具体如下：1)开关模态1第一开关管S₁、第四开关管S₄和第五开关管S₅开通，其他开关管都关断，第二开关管S₂承受的电压为U_in，第三开关管S₃承受的电压为0，第六开关管S₆承受的电压为U_in+u_g，第一二极管D₁承受的电压为U_in，第二二极管D₂承受的电压为U_in+u_g，第一滤波电感电流i_L1上升；2)开关模态2第四开关管S₄、第五开关管S₅和第六开关管S₆开通，其他开关管都关断，第一开关管S₁承受的电压为U_in+u_g，第二开关管S₂承受的电压为U_in，第三开关管S₃承受的电压为u_g，第一二极管D₁导通，第一滤波电感电流i_L1下降；电网电压u_g小于零时，存在2种工作模态，具体如下：1)开关模态1第二开关管S₂、第三开关管S₃和第六开关管S₆开通，其他开关管都关断，第一开关管S₁承受的电压为U_in，第四开关管S₄承受的电压为0，第五开关管S₅承受的电压为U_in‑u_g，第二二极管D₂承受的电压为U_in，第一二极管D₁承受的电压为U_in‑u_g，第二滤波电感电流i_L2负向增加；2)开关模态2第三开关管S₃、第五开关管S₅和第六开关管S₆开通，其他开关管都关断，第二开关管S₂承受的电压为U_in‑u_g，第一开关管S₁承受的电压为U_in，第四开关管S₄承受的电压为‑u_g，第二二极管D₂导通，第二滤波电感电流i_L2负向减小。