【技術實現步驟摘要】
本申請涉及微型逆變器，特別是涉及一種微型逆變器的電路拓撲及控制方法。
技術介紹
1、微型逆變器有助于減小對光伏組件的面板損壞，降低逆變器故障對光伏并網發電系統的影響，且與集中式逆變器相比較，具備高可靠性和較低的發電成本，具備較好的應用場景。但是當前的微型逆變器的電路拓撲以反激電路拓撲為主，受制于變壓器磁芯體積以及開關頻率，功率和效率較低。雖然相關技術中通過采用二級功率變換拓撲來提高微型逆變器的功率和效率，但仍難以滿足高功率光伏組件的需求，且增加了微型逆變器成本。
2、針對相關技術中微型逆變器采用兩級功率變換控制策略所導致的微型逆變器效率和功率低、成本高的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現思路
1、本專利技術實施例提供的一種微型逆變器的電路拓撲及控制方法，至少解決相關技術中由于采用兩級功率變換控制策略所導致的微型逆變器效率和功率低、成本高的問題。
2、為了解決上述問題，本專利技術實施例的一個方面，提供了一種微型逆變器的電路拓撲，包括諧振電路、繞組變壓器和倍壓整流電路，其中，
3、諧振電路，與繞組變壓器的原邊繞組相連，諧振電路的輸入端與光伏組件相連，用于接收光伏組件輸入的電流；
4、倍壓整流電路，包括并聯連接的開關橋臂和電容橋臂；倍壓整流電路與繞組變壓器的副邊繞組相連，副邊繞組生成的感應電流流經電容橋臂中的電容以形成感應電流回路，并實現倍數升壓；其中，倍壓整流電路的輸出端用于向交流電網輸送正弦波的輸出電流。
5、在其
6、在其中的一些實施例中，當輸出電流對應的正弦波周期為正弦波正半周期，第一開關管、第四開關管導通時，光伏組件輸入的電流在諧振電路中形成第一導通電流回路，并在倍壓整流電路中生成感應電流，倍壓整流電路中的第五開關管、第六開關管導通，感應電流在倍壓整流電路中形成第一感應電流回路；其中，第一導通電流回路依次經過第一開關管的mos管、llc電路、第四開關管的mos管、直流側母線上的第一電容；第一感應電流回路依次經過第六開關管的mos管、第五開關管的寄生二極管和電容橋臂中的第二電容。
7、在其中的一些實施例中，第一開關管、第四開關管關閉時，諧振電路中的諧振腔電流向直流側母線上的第一電容饋電，第三開關管、第二開關管導通以在諧振電路中形成第二導通電流回路，并在倍壓整流電路中生成感應電流，倍壓整流電路中的第七開關管、第八開關管導通，感應電流在倍壓整流電路中形成第二感應電流回路；其中，第二導通電流回路中諧振腔電流依次經過第三開關管的寄生二極管、第一電容、第二開關管的寄生二極管、llc電路；第二感應電流回路中感應電流依次經過電容橋臂中的第三電容、第八開關管的mos管、第七開關管的寄生二極管。
8、在其中的一些實施例中，諧振腔電流為零后，光伏組件通過直流側母線上第一電容向諧振電路輸入電流形成第三導通電流回路，并在倍壓整流電路中生成感應電流，感應電流在倍壓整流電路中形成第三感應電流回路；其中，第三導通電流回路中光伏組件輸入的電流依次經過第三開關管的mos管、llc電路、第二開關管的mos管、第一電容，第三感應電流回路中的感應電流依次經過第三電容、第八開關管的mos管、第七開關管的寄生二極管。
9、在其中的一些實施例中，第三開關管、第二開關管關閉時，諧振電路中的諧振腔電流向直流側母線上的第一電容饋電，第一開關管、第四開關管導通以在諧振電路中形成第四導通電流回路，并在倍壓整流電路中生成感應電流，倍壓整流電路中的第五開關管、第六開關管導通，感應電流在倍壓整流電路中形成第四感應電流回路；其中，第四導通電流回路中的電流依次經過第四開關管的寄生二極管、llc電路、第一開關管的寄生二極管、第一電容，第四感應電流回路中的感應電流依次經過第六開關管的mos管、第五開關管的寄生二極管、第二電容。
10、在其中的一些實施例中，當輸出電流對應的正弦波周期為正弦波負半周期，第一開關管、第四開關管導通時，光伏組件輸入的電流在諧振電路中形成第五導通電流回路，并在倍壓整流電路中生成感應電流，倍壓整流電路中的第七開關管、第八開關管導通，感應電流在倍壓整流電路中形成第五感應電流回路；其中，第五導通電流回路中光伏組件輸入的電流依次經過第一開關管的mos管、llc電路、第四開關管的mos管、直流側母線上的第一電容；第五感應電流回路中感應電流依次經過第七開關管的mos管、第八開關管的寄生二極管、電容橋臂中的第三電容。
11、在其中的一些實施例中，第一開關管、第四開關管關閉時，諧振電路中的諧振腔電流向直流側母線上的第一電容饋電，第三開關管、第二開關管導通以在諧振電路中形成第六導通電流回路，并在倍壓整流電路中生成感應電流，倍壓整流電路中的第五開關管、第六開關管導通，感應電流在倍壓整流電路中形成第六感應電流回路；其中，第六導通電流回路中諧振腔電流依次經過第二開關管的寄生二極管、llc電路、第三開關管的寄生二極管、第一電容；第六感應電流回路中感應電流依次經過電容橋臂中的第二電容、第五開關管的mos管、第六開關管的寄生二極管。
12、在其中的一些實施例中，諧振腔電流為零后，光伏組件輸入的電流在諧振電路中形成第七導通電流回路，并在倍壓整流電路中生成感應電流，感應電流在倍壓整流電路中形成第七感應電流回路；其中，第七導通電流回路中光伏組件輸入的電流依次經過第三開關管的mos管、llc電路、第二開關管的mos管、第一電容，第七感應電流回路中的感應電流依次經過第二電容、第五開關管的mos管、第六開關管的寄生二極管。
13、在其中的一些實施例中，第三開關管、第二開關管關閉時，諧振電路中的諧振腔電流向直流側母線上的第一電容饋電，諧振電路中的第一開關管、第四開關管導通以在諧振電路中形成第八導通電流回路，并在倍壓整流電路中生成感應電流，倍壓整流電路中的第七開關管、第八開關管導通，感應電流在倍壓整流電路中形成第八感應電流回路；其中，第八導通電流回路中的電流依次經過第四開關管的寄生二極管、llc電路、第一開關管的寄生二極管、第一電容，第八感應電流回路中的感應電流依次經過第七開關管的mos管、第八開關管的寄生二極管、第三電容。
14、在其中的一些實施例中，諧振電路為對稱半橋諧振電路時，包括：第一橋臂和llc電路；其中，第一橋臂包括串聯連接的第一開關管和第二開關管；llc電路包括諧振電容橋臂、以及由串聯連接的漏感和勵磁電感構成的電感電路，諧振電容橋臂與第一橋臂并聯連接，諧振電容橋臂包括串聯連接的第一諧振電容和第二諧振電容，由串聯連接的漏感和勵磁電感構成的電感電路的一端與第一橋臂的中點連接，由串聯連接的漏本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種微型逆變器的電路拓撲，其特征在于，包括諧振電路、繞組變壓器和倍壓整流電路，其中，
2.根據權利要求1所述的電路拓撲，其特征在于，所述諧振電路為全橋諧振電路時，包括：第一橋臂、第二橋臂以及LLC電路；其中，所述第一橋臂和所述第二橋臂并聯連接，所述第一橋臂包括串聯連接的第一開關管和第二開關管，所述第二橋臂包括串聯連接的第三開關管和第四開關管；所述LLC電路包括串聯連接的漏感、勵磁電感和諧振電容，所述LLC電路的一端與所述第一橋臂的中點連接，所述LLC電路的另一端與所述第二橋臂的中點連接。
3.根據權利要求2所述的電路拓撲，其特征在于，當所述輸出電流對應的正弦波周期為正弦波正半周期，所述第一開關管、所述第四開關管導通時，所述光伏組件輸入的電流在所述諧振電路中形成第一導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，所述倍壓整流電路中的第五開關管、第六開關管導通，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第一感應電流回路；其中，所述第一導通電流回路依次經過所述第一開關管的MOS管、所述LLC電路、所述第四開關管的MOS管、直流側母線上的第一電容；所述第一感應電流回路
4.根據權利要求3所述的電路拓撲，其特征在于，所述第一開關管、所述第四開關管關閉時，所述諧振電路中的諧振腔電流向直流側母線上的第一電容饋電，所述第三開關管、所述第二開關管導通以在所述諧振電路中形成第二導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，所述倍壓整流電路中的第七開關管、第八開關管導通，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第二感應電流回路；其中，所述第二導通電流回路中諧振腔電流依次經過所述第三開關管的寄生二極管、所述第一電容、所述第二開關管的寄生二極管、所述LLC電路；所述第二感應電流回路中感應電流依次經過所述電容橋臂中的第三電容、所述第八開關管的MOS管、所述第七開關管的寄生二極管。
5.根據權利要求4所述的電路拓撲，其特征在于，所述諧振腔電流為零后，所述光伏組件通過所述直流側母線上第一電容向所述諧振電路輸入電流形成第三導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第三感應電流回路；其中，所述第三導通電流回路中所述光伏組件輸入的電流依次經過所述第三開關管的MOS管、所述LLC電路、所述第二開關管的MOS管、所述第一電容，所述第三感應電流回路中的感應電流依次經過所述第三電容、所述第八開關管的MOS管、所述第七開關管的寄生二極管。
6.根據權利要求5所述的電路拓撲，其特征在于，所述第三開關管、所述第二開關管關閉時，所述諧振電路中的諧振腔電流向直流側母線上的第一電容饋電，所述第一開關管、所述第四開關管導通以在所述諧振電路中形成第四導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，所述倍壓整流電路中的第五開關管、第六開關管導通，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第四感應電流回路；其中，所述第四導通電流回路中的電流依次經過所述第四開關管的寄生二極管、所述LLC電路、所述第一開關管的寄生二極管、所述第一電容，所述第四感應電流回路中的感應電流依次經過所述第六開關管的MOS管、所述第五開關管的寄生二極管、所述第二電容。
7.根據權利要求2所述的電路拓撲，其特征在于，當所述輸出電流對應的正弦波周期為正弦波負半周期，所述第一開關管、所述第四開關管導通時，所述光伏組件輸入的電流在所述諧振電路中形成第五導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，所述倍壓整流電路中的第七開關管、第八開關管導通，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第五感應電流回路；其中，所述第五導通電流回路中所述光伏組件輸入的電流依次經過所述第一開關管的MOS管、所述LLC電路、所述第四開關管的MOS管、直流側母線上的第一電容；所述第五感應電流回路中感應電流依次經過所述第七開關管的MOS管、所述第八開關管的寄生二極管、所述電容橋臂中的第三電容。
8.根據權利要求7所述的電路拓撲，其特征在于，所述第一開關管、所述第四開關管關閉時，所述諧振電路中的諧振腔電流向直流側母線上的第一電容饋電，所述第三開關管、所述第二開關管導通以在所述諧振電路中形成第六導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，所述倍壓整流電路中的第五開關管、第六開關管導通，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第六感應電流回路；其中，所述第六導通電流回路中所述諧振腔電流依次經過所述第二開關管的寄生二極管、所述LLC電路、所述第三開關管的寄生二極管、所述第一電容；所述第六感應電流回路中感應電流依次經過所述電容橋臂中的第二電容、所述第五開關管的MOS管、所述第...
【技術特征摘要】
1.一種微型逆變器的電路拓撲，其特征在于，包括諧振電路、繞組變壓器和倍壓整流電路，其中，
2.根據權利要求1所述的電路拓撲，其特征在于，所述諧振電路為全橋諧振電路時，包括：第一橋臂、第二橋臂以及llc電路；其中，所述第一橋臂和所述第二橋臂并聯連接，所述第一橋臂包括串聯連接的第一開關管和第二開關管，所述第二橋臂包括串聯連接的第三開關管和第四開關管；所述llc電路包括串聯連接的漏感、勵磁電感和諧振電容，所述llc電路的一端與所述第一橋臂的中點連接，所述llc電路的另一端與所述第二橋臂的中點連接。
3.根據權利要求2所述的電路拓撲，其特征在于，當所述輸出電流對應的正弦波周期為正弦波正半周期，所述第一開關管、所述第四開關管導通時，所述光伏組件輸入的電流在所述諧振電路中形成第一導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，所述倍壓整流電路中的第五開關管、第六開關管導通，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第一感應電流回路；其中，所述第一導通電流回路依次經過所述第一開關管的mos管、所述llc電路、所述第四開關管的mos管、直流側母線上的第一電容；所述第一感應電流回路依次經過所述第六開關管的mos管、所述第五開關管的寄生二極管和所述電容橋臂中的第二電容。
4.根據權利要求3所述的電路拓撲，其特征在于，所述第一開關管、所述第四開關管關閉時，所述諧振電路中的諧振腔電流向直流側母線上的第一電容饋電，所述第三開關管、所述第二開關管導通以在所述諧振電路中形成第二導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，所述倍壓整流電路中的第七開關管、第八開關管導通，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第二感應電流回路；其中，所述第二導通電流回路中諧振腔電流依次經過所述第三開關管的寄生二極管、所述第一電容、所述第二開關管的寄生二極管、所述llc電路；所述第二感應電流回路中感應電流依次經過所述電容橋臂中的第三電容、所述第八開關管的mos管、所述第七開關管的寄生二極管。
5.根據權利要求4所述的電路拓撲，其特征在于，所述諧振腔電流為零后，所述光伏組件通過所述直流側母線上第一電容向所述諧振電路輸入電流形成第三導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第三感應電流回路；其中，所述第三導通電流回路中所述光伏組件輸入的電流依次經過所述第三開關管的mos管、所述llc電路、所述第二開關管的mos管、所述第一電容，所述第三感應電流回路中的感應電流依次經過所述第三電容、所述第八開關管的mos管、所述第七開關管的寄生二極管。
6.根據權利要求5所述的電路拓撲，其特征在于，所述第三開關管、所述第二開關管關閉時，所述諧振電路中的諧振腔電流向直流側母線上的第一電容饋電，所述第一開關管、所述第四開關管導通以在所述諧振電路中形成第四導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，所述倍壓整流電路中的第五開關管、第六開關管導通，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第四感應電流回路；其中，所述第四導通電流回路中的電流依次經過所述第四開關管的寄生二極管、所述llc電路、所述第一開關管的寄生二極管、所述第一電容，所述第四感應電流回路中的感應電流依次經過所述第六開關管的mos管、所述第五開關管的寄生二極管、所述第二電容。
7.根據權利要求2所述的電路拓撲，其特征在于，當所述輸出電流對應的正弦波周期為正弦波負半周期，所述第一開關管、所述第四開關管導通時，所述光伏組件輸入的電流在所述諧振電路中形成第五導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，所述倍壓整流電路中的第七開關管、第八開關管導通，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第五感應電流回路；其中，所述第五導通電流回路中所述光伏組件輸入的電流依次經過所述第一開關管的mos管、所述llc電路、所述第四開關管的mos管、直流側母線上的第一電容；所述第五感應電流回路中感應電流依次經過所述第七開關管的mos管、所述第八開關管的寄生二極管、所述電容橋臂中的第三電容。
8.根據權利要求7所述的電路拓撲，其特征在于，所述第一開關管、所述第四開關管關閉時，所述諧振電路中的諧振腔電流向直流側母線上的第一電容饋電，所述第三開關管、所述第二開關管導通以在所述諧振電路中形成第六導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，所述倍壓整流電路中的第五開關管、第六開關管導通，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第六感應電流回路；其中，所述第六導通電流回路中所述諧振腔電流依次經過所述第二開關管的寄生二極管、所述llc電路、所述第三開關管的寄生二極管、所述第一電容；所述第六感應電流回路中感應電流依次經過所述電容橋臂中的第二電容、所述第五開關管的mos管、所述第六開關管的寄生二極管。
9.根據權利要求8所述的電路拓撲，其特征在于，所述諧振腔電流為零后，所述光伏組件輸入的電流在所述諧振電路中形成第七導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第七感應電流回路；其中，所述第七導通電流回路中所述光伏組件輸入的電流依次經過所述第三開關管的mos管、所述llc電路、所述第二開關管的mos管、所述第一電容，所述第七感應電流回路中的感應電流依次經過所述第二電容、所述第五開關管的mos管、所述第六開關管的寄生二極管。
10.根據權利要求9所述的電路拓撲，其特征在于，所述第三開關管、所述第二開關管關閉時，所述諧振電路中的諧振腔電流向直流側母線上的第一電容饋電，所述諧振電路中的第一開關管、所述第四開關管導通以在所述諧振電路中形成第八導通電流回路，并在所述倍壓整流電路中生成感應電流，所述倍壓整流電路中的第七開關管、第八開關管導通，感應電流在所述倍壓整流電路中形成第八感應電流回路；其中，所述第八導通電流回路中的電流依次經過所述第四開關管的寄生二極管、所述llc電路、所述第一開關管的寄生二極管、所述第一電容，所述第八感應電流回路中的感應電流依次經過所述第七開關管的mos管、所述第八開關管的寄生二極管、所述第三電容。
11.根據權利要求1所述的電路拓撲，其特征在于，所述諧振電路為對稱半橋諧振電路時，包括：第一橋臂和llc電路；其中，所述第一橋臂包括串聯連接的第一開關管和第二開關管；所述llc電路包括諧振電容橋臂、以及由串聯連接的漏感和勵磁電感構成的電感電路，所述諧振電容橋臂與所述第一橋臂并聯連接，所述諧振電容橋臂包括串聯連接的第一諧振電容和第二諧振電容，所述由串聯連接的漏感和勵磁電感構成的電感電路的一端與所述第一橋臂的中點連接，所述由串聯連接的漏感和勵磁電感構成的電感電路的另一端與所述諧振電容橋臂的中點連接。
12.根據權利要求1所述的電路拓撲，其特征在于，所述諧振電路為非對稱半橋諧振電路時，包括：第一橋臂和llc電路；其中，所述第一橋臂包括串聯連接的第一開關管和第二開關管；所述llc電路包括串聯連接的漏感、勵磁電感和諧振電容，所述llc電路的一端與所述第一橋臂的中點連接，所述llc電路的另一端與所述第一橋臂的負極端相連。
13.根據權利要求1所述的電路拓撲，其特征在于，所述開關橋臂包括上半開關橋臂和下半開關橋臂；其中，所述上半開關橋臂包括串聯連接、且呈鏡像設置的第五開關管和第六開關管，所述下半開關橋臂包括串聯連接、且呈鏡像設置的第七開關管和第八開關管。
14.根據權利要求1所述的電路拓撲，其特征在于，所述電容橋臂包括串聯連接的第二電容和第三電容；所述副邊繞組的一端與所述開關橋臂的中點連接，所述副邊繞組的另一端與所述電容橋臂的中點連接。
15.根據權利要求1所述的電路拓撲，其特征在于，所述電容橋臂包括并聯連接多個電容子橋臂，多個所述電容子橋臂中的第一電...
【專利技術屬性】
技術研發人員：請求不公布姓名，
申請(專利權)人：浙江艾羅網絡能源技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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