应用于光伏微逆变器的柔性拓扑变换器及其数字控制装置

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技术领域	电力电子变换器及其控制技术领域
成果用途	应用于光伏微逆变器的柔性拓扑变换器及其数字控制装置
要解决的技术问题	目前单块光伏电池已达350W，预计今后将持续增加，受单台反激变换器处理功率所限，交错反激并联的台数将要随着功率的增加而增加，这将极大的增加电路的复杂性
达到的有益效果	由于变压器前串联电感电流为关键控制量，且电路输出呈电流源特性，该变换器中所有开关都可实现软开关，并消除了变压器副边整流二极管反向恢复损耗，电路在两种模式下都可实现高效率传输；通过分析还可以得到微逆变器的最大占空比、占空比的预置值、开关管的电流应力以及无源选件参数
关键技术方案	一种应用于光伏微逆变器的柔性拓扑变换器，包括输入滤波电容、全桥电路、缓冲电感、高频变压器、全波整流电路以及输出滤波器；其中全桥电路以光伏电池作为输入电源，包含带反并联二极管的第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管；第一开关管的源极和第三开关管的漏极连接，第一开关管的漏极、第二开关管的漏极、光伏电池正极、输入滤波电容的正端连接在一起，第二开关管的源极和第四开关管的漏极连接，第三开关管的源极、第四开关管的源极、光伏电池负极、输入滤波电容的负端连接在一起； 1 所述缓冲电感一端接在第一开关管的源极和第三开关管的漏极之间；所述高频变压器包括原边绕组和两个副边绕组，其中原边绕组的同名端和缓冲电感的另一端连接，原边绕组的异名端连接在第二开关管的源极和第四开关管的漏极之间；全波整流电路包含两个整流二极管，副边第一绕组的同名端与第一整流二极管阳极连接，副边第二绕组的异名端与第二整流二极管阳极连接，第一整流二极管的阴极、第二整流二极管的阴极、输出滤波器的正端连接在一起，副边第一绕组的异名端、副边第二绕组的同名端、输出滤波器的负端连接在一起； 2 一种应用于光伏微逆变器的柔性拓扑变换器的数字控制装置，其特征在于：包括第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器以及DSP数字控制器，其中DSP数字控制器包括最大功率点跟踪模块、第一占空比预计算模块、第二占空比预计算模块、减法器、信号发生器、PID调节器、第一模式选择开关、限幅器、加法器、第一信号调制器、第二信号调制器、第二模式选择开关； 3 第一电压传感器的输入端连接在光伏电池的两端，第二电压传感器连接在输出滤波器的两端，第一电流传感器串联在第一开关管漏极与光伏电池的正端之间； 4 最大功率点跟踪模块的第一输入端和第二输入端分别连接上述第一电压传感器的输出端和第一电流传感器的输出端；第一占空比预计算模块的第一输入端接上述第二电压传感器的输出端，第一占空比预计算模块的第二输入端接第一电压传感器的输出端，第一占空比预计算模块的第三输入端接最大功率点跟踪模块的输出端；第二占空比预计算模块的第一输入端接最大功率点跟踪模块的输出端，第二占空比预计算模块的第二输入端接第一电压传感器的输出端，第二占空比预计算模块的第三输入端接第二电压传感器的输出端；减法器的正输入端接信号发生器的输出端，减法器的负输入端接第二电压传感器的输出端；PID调节器的输入端接减法器的输出端，PID调节器的输出端接限幅器的输入端；第一模式选择开关的第一输入端接第一占空比预计算模块的输出端，第一模式选择开关的第二输入端接最大功率点跟踪模块的输出端，第一模式选择开关的第三输入端接第二占空比预计算模块的输出端；加法器的第一输入端接限幅器的输出端，加法器的第二输入端接第一模式选择开关的输出端，加法器的输出端接第一信号调制器的输入端和第二信号调制器的输入端；第二模式选择开关的第一输入端接第一信号调制器的输出端，第二模式选择开关的第二输入端接第二信号调制器的输出端，第二模式选择开关的第三输入端接最大功率点跟踪模块的输出端。
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