《新能源概论》课件——10、第三章 太阳能及其利用—3.7逆变技术.pptx

2025年5月18日星期日;第七节光伏逆变器;二、光伏逆变器分类

三、光伏逆变器的电路构成

逆变器的基本电路构成：主要由输入电路、输出电路、主逆变开关电路（简称主逆变电路）、控制电路、辅助电路和保护电路等构成。

;1.输入电路

逆变器的输入电路主要是为主逆变电路提供可确保其正常工作的直流工作电压。

2.主逆变电路

主逆变电路是逆变器的核心，它的主要作用是通过半导体开关器件的导通和关断完成逆变的功能。逆变电路分为隔离式和非隔离式两大类。

3.输出电路

逆变器的输出电路主要是对主逆变电路输出的交流电的波形、频率、电压、电流的幅值、相位等进行修正、补偿、调理，使之能满足使用需求。

4.控制电路

逆变器的控制电路主要是为主逆变电路提供一系列的控制脉冲来控制逆变开关器件的导通与关断，配合主逆变电路完成逆变功能。;5.辅助电路

辅助电路主要是将输入电压变换成适合控制电路工作的直流电压。辅助电路还包含多种检测、显示电路。逆变器的显示功能主要包括：直流输入电压和电流的测量值，交流输出电压和电流的测量值，逆变器的工作状态（运行、故障、停机等）。

6.保护电路

逆变器的保护电路主要包括输入过压、欠压保护，输出过压、欠压保护，过载保护，过流和短路保护，接反保护，过热保护等。;四、光伏逆变器的主要元器件

逆变器主要由半导体功率器件和逆变器驱动、控制电路两大部分组成。目前的逆变器多数采用功率场效应晶体管(VMOSFET)、绝缘栅极晶体管(IGBT)、可关断晶体管(GTO)、MOS控制晶体管(MGT)、MOS控制晶闸管(MCT)、静电感应晶体管(SIT)、静电感应晶闸管(SITH)以及智能型功率模块(IPM)等多种先进且易于控制的大功率器件，控制逆变驱动电路也从模拟集成电路发展到单片机控制，甚至采用数字信号处理器(DSP)控制，使逆变器向着高频化、节能化、全控化、集成化和多功能化方向发展。

;五、单相逆变器的工作原理

1、分类

单相逆变器的基本电路有推挽式、半桥式和全桥式三种。

2、推挽式逆变电路

该电路由两只共负极连接的功率开

关管和一个初级带有中心抽头的升压变

压器组成。升压变压器的中心抽头接直

流电源正极，两只功率开关管在控制电

路的作用下交替工作，输出方波或三角

波的交流电力。;（1）电阻性负载

（2）电感性负载;3、半桥式逆变电路

半桥式逆变电路由两只功率开关管、两只储能电容器和藕合变压器等组成。该电路将两只串联电容的中点作为参考点，当功率开关管VTl在控制电路的作用下导通时，电容Cl上的能量通过变压器初级释放；当功率开关管VT2导通时，电容C2上的能量通过变压器初级释放；VTl和VT2的轮流导通，在变压器次级获得了交流电能。

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（1）V1导通

（2）VD2续流导通

（3）V2导通

（4）VD1续流导通;4、全桥式逆变电路

全桥式逆变电路由四只功率开关管和变压器等组成。功率开关管VTl、VT4和VT2、VT3反相，VTl、VT3和VT2、VT4轮流（以频率f交替切换）导通，使负载两端得到交流（方波）电能，其周期T=1/f。