[实用新型]一种新型低漏电流高效率逆变器拓扑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及单相光伏并网逆变器发电系统在无变压器结构时存在漏电流的领域，提出一种新型低漏电流高效率逆变器拓扑结构。

背景技术

低漏电流是无变压器结构的单相光伏并网逆变器研究和设计所追求的优势性能之一。同时，高效率对并网逆变器减少收回投资资金周期，加快经济增长效益有着至关重要的作用。

针对目前微电网系统中的并网逆变器，在目前为止，市场上广泛应用的单级式架构系统和两级式不隔离架构系统能够在很大程度上提高系统的整体效率，但是在缺少有效的电气隔离之后，在漏电流、共模电压和直流分量等问题上带来新问题。共模漏电流所带来的辐射和传导干扰，使电网中的电流谐波有所增加，对用电设备和用户安全带来威胁。因而，具有高效率、低漏电流的隔离型单向光伏并网逆变器成为光伏领域的研究热点之一。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种新型低漏电流高效率逆变器拓扑结构，用以解决和改善中点钳位电路的不足，实现真正意义上的低漏电流效果，此结构分为三个部分组成：直流侧分裂电容稳压电路，NPC 拓扑钳位电路和RCD吸收电路，它充分发挥了各部分的功能，从根本上消除了漏电流，改善开关器件的关断特性，提高了电路的稳定性和可靠性，并且提高了逆变器的效率。

为达到上述目的本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型低漏电流高效率逆变器拓扑结构，包括直流侧分裂电容稳压电路，NPC 拓扑钳位电路和RCD吸收电路，共同构成逆变器拓扑结构。

上述方案中，所述的直流侧分裂电容稳压电路包括输入电压Ude，稳压电容Cde1，大功率三极管Sd1,大功率三极管Sd2，钳位二极管Dd1和钳位二极管Dd2，输入电压Ude正极一端，稳压电容Cde1的一端，大功率三极管Sd1的集电极与钳位二极管Dd1的阳极相连，输入电压Ude负极一端，稳压电容Cde1的另一端，大功率三极管Sd2的发射极与钳位二极管Dd2的阴极相连，大功率三极管Sd2的集电极与大功率三极管Sd1的发射极相连。

上述方案中，所述的RCD吸收电路包括分裂电容C1，分裂电容C2，二极管VD1，二极管VD2，电阻R1，电阻R2，电感L1，电感L2，电阻R1的一端，二极管VD1的正极与直流侧分裂电容稳压电路中的钳位二极管Dd1的阴极相连，电阻R1的另一端，二极管VD1的阴极与电感L1的一端相连，电感L1的另一端与分裂电容C1的一端相连，分裂电容C1的另一端，分裂电容C2的一端，直流侧分裂电容稳压电路中的大功率三极管Sd1的集电极与直流侧分裂电容稳压电路中的大功率三极管Sd1的发射极相连，电阻R2的一端，二极管VD2的阴极与直流侧分裂电容稳压电路中的钳位二极管Dd2的阳极相连，电阻R2的另一端，二极管VD2的阳极与电感L2的一端相连，电感L2的另一端与分裂电容C2的另一端相连。

上述方案中，所述的NPC 拓扑钳位电路包括中点钳位正单元开关管Sp1，中点钳位正单元开关管Sp2，中点钳位正单元开关管Sp3，开关管S8，开关管S7,电感L3，电容C3,中点钳位负单元开关管Sn1,中点钳位负单元开关管Sn2，中点钳位负单元开关管Sn3，中点钳位正单元开关管Sp1的一端，开关管S8的一端，RCD吸收电路中的电阻R1的一端，RCD吸收电路中的二极管VD1的阳极与直流侧分裂电容稳压电路中的钳位二极管Dd1的阴极相连，中点钳位负单元开关管Sn1的一端，开关管S7的一端，RCD吸收电路中的电阻R2的一端，RCD吸收电路中的二极管VD2的阴极与直流侧分裂电容稳压电路中的钳位二极管Dd2的阳极相连，中点钳位负单元开关管Sn2的一端，中点钳位负单元开关管Sn1的一端与中点钳位负单元开关管Sn3的一端相连，中点钳位负单元开关管Sn2的另一端，电容C3的一端与开关管S8的另一端相连，中点钳位正单元开关管Sp2的一端，电感L3的一端与开关管S7的另一端相连，中点钳位正单元开关管Sp2的另一端，中点钳位正单元开关管Sp1的另一端与中点钳位正单元开关管Sp3的一端相连，电感L3的另一端与电容C3的另一端相连，中点钳位负单元开关管Sn3的另一端，中点钳位正单元开关管Sp3的另一端，RCD吸收电路中的分裂电容C1的一端，RCD吸收电路中的分裂电容C2的一端，直流侧分裂电容稳压电路中的大功率三极管Sd1的发射极与直流侧分裂电容稳压电路中的大功率三极管Sd2的集电极相连。