《基于改进型全桥电路的非隔离光伏并网逆变器》.pdf

第31 卷 第3 期 中 国 电 机 工 程 学 报 Vol.31 No.3 Jan.25, 2011 40 2011 年1 月25 日 Proceedings of the CSEE ?2011 Chin.Soc.for Elec.Eng. 0258-8013 2011 03-0040-07 TM 85 A 470 40 文章编号： 中图分类号： 文献标志码： 学科分类号： ? 基于改进型全桥电路的非隔离光伏并网逆变器 肖华锋，杨晨，谢少军 南京航空航天大学自动化学院，江苏省 南京市 210016 A Transformerless PV Grid-connected Inverter Based on Improved Full Bridge Topology XIAO Huafeng, YANG Chen, XIE Shaojun Colledge of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, Jiangsu Province, China ABSTRACT: The unipolar sine pulse width modulation 0 引言 SPWM full-bridge inverter brings about common-mode 非隔离型光伏并网逆变器拥有效率高、体积 voltage with high frequency, which restricts the application in 小、重量轻和成本低等优势[1-3] 。但由于电池板对地 transformerless PV grid-connected inverters. In order to solve this problem, an improved full-bridge structure with two 寄生电容的存在，使得并网逆变器开关器件的开关 switches and capacitance divider was proposed to guarantee 动作可能在高频时使变电压作用在寄生电容之上， that the freewheel path is clamped to the half input voltage in 由此诱发的漏电流可能超出允许范围。高频漏电流 freewheel period. Thus, the common-mode voltage with high 的产生会带来传导和辐射干扰、进网电流谐波及损 frequency can be eliminated in unipolar SPWM. The operation 耗的增加[2]，甚至危及设备和人员安全。 mode and the clamping mode were analyzed, and the total 单极性 sine pulse width modulation，SPWM 全 losses of power devices for the proposed topology and several 桥并网逆变器的差模特性优良，如输入直流电压利 existed topologies were calculated. Finally, the common-mode 用率高和滤波电感电流脉动量小等受到广泛关注， performance of these topologies was verified with a universal 但同时产生了开关频率脉动的共模电压 其幅值为 prototype inverter rated at 1 kW. 输入直流电压 ，使得在光伏并网应用场合需要加入 KEY WORDS: unipolar sine pulse width modulation SPWM ; 变压器进行隔离 低频或高频 ，但高频脉动的共模 full bridge inverter; common-mode voltage; clamping [4] 电压对变压器的绝缘强度构成威胁 ，增加了制作 摘要：单极性正弦脉宽调制 sine pulse width modulation， 成本。为了去掉单极性 SPWM 全桥并网逆变器中 SPWM 全桥逆变器存在高频脉动的共模电压，限制了它在 的隔离变压器，各国学者进行了深入的研究[3,5-8]， 非隔离型单相并网逆变器中的使用。为解决此问题，提出一