專利名稱：升壓變換電路與太陽能逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電氣領(lǐng)域，具體地，涉及ー種用于太陽能發(fā)電的升壓變換電路和太陽能逆變器。
技術(shù)背景 在近幾年中，以風(fēng)能和太陽能為主的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)在世界范圍得到越來越多的應(yīng)用。對于太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)來說，除了目前占主流的集中式大功率太陽能電站外，分布式太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由于其能優(yōu)化太陽能電池板的工作狀態(tài)，在多數(shù)情況下可以提高系統(tǒng)的年發(fā)電量，目前日益得到重視并成為ー個研究熱點。其中，基于太陽能微逆變器的分布式發(fā)電系統(tǒng)尤為引人注目并在美國得到廣泛使用。太陽能微逆變器的核心是高效率升壓電路，逆變電路及其控制技木。升壓電路主要包括反激變換器及其衍生電路。有源箝位反激電路由于可以實現(xiàn)變壓器原邊開關(guān)管的零電壓開通和副邊ニ極管的零電流關(guān)斷，在很多中小功率變換場合得到廣泛應(yīng)用。但是，當(dāng)該電路用于太陽能微逆變器時，它的主要問題是變壓器副邊的整流ニ極管與變壓器原邊的漏感(或者諧振電感)之間的振蕩會使副邊ニ極管在關(guān)斷時承受較高的振蕩電壓并被高壓擊穿損壞。造成振蕩的原因主要是副邊使用的是高壓ニ極管，其結(jié)電容較大。在高升壓場合，該電容折算到原邊的電容值足夠大并與原邊電路的諧振電感產(chǎn)生高頻振蕩。對于副邊使用碳化硅SiC ニ極管的場合，由于SiC ニ極管的結(jié)電容相比普通硅ニ極管更大，最終上述高頻振蕩更為嚴(yán)重。傳統(tǒng)的低端和高端箝位反激變換器如圖I、圖2所示。圖中功率開關(guān)管Ql和Q2可以是場效應(yīng)管MOSFET，也可以是IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)，或者其他適合作為高頻功率開關(guān)的半導(dǎo)體器件。Ql和Q2互補開通和關(guān)斷當(dāng)Ql為開通吋，Q2關(guān)斷；反之亦然。為實現(xiàn)Ql的零電壓開通，Lr 一般為外加諧振電感。以高端箝位反激電路為例，副邊ニ極管Dl
在關(guān)斷后的結(jié)電容為Cm。該電容通過變壓器耦合到變壓器原邊并與Lr產(chǎn)生遠(yuǎn)高于開關(guān)頻率的諧振。如3和圖4分別給出了不考慮和考慮ニ極管Cm時的仿真波形?？梢钥闯?，
在不考慮Cm的情況下，原副邊電流電壓波形很干凈，沒有振蕩發(fā)生。當(dāng)考慮Cm的影響
時，圖4顯示變壓器原邊節(jié)點B電壓和副邊ニ極管端電壓都出現(xiàn)了高頻振蕩。同時，原邊電流出現(xiàn)了高頻紋波。節(jié)點B的高頻電壓振蕩會增加變壓器和諧振電感的磁芯損耗；ニ極管端電壓的振蕩可能產(chǎn)生高電壓，導(dǎo)致ニ極管過壓擊穿。所以，實際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)采取措施抑制這種高頻振蕩。常用的抑制振蕩的方法為在ニ極管Dl兩端加入RC吸收電路，如圖5所示。Ran
和Cgjl組成的吸收電路并聯(lián)在Dl兩端。通過合理的取值，加入的RC吸收電路可以令高頻
振蕩得到衰減。圖6給出了加入RC吸收電路后反激逆變器的仿真波形。但是，這種方法的缺點是吸收電路會帶來額外的損耗。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出ー種升壓變換電路，以實現(xiàn)在在不增加損耗的情況下抑制原邊電路產(chǎn)生的高頻振蕩的優(yōu)點，同時提出了ー種使用該升壓變換電路的逆變器，以消除直流電轉(zhuǎn)化為交流電中的高頻振蕩對電壓的影響。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是—種升壓變換電路，包括箝位電路、變壓器和輸出電路，該箝位電路連接 在變壓器的原邊，輸出電路連接在變壓器的副邊上，在變壓器的原邊B節(jié)點上連接兩個ニ極管!J51和
ニ極管,所述ニ極管的陰極連接在B節(jié)點上，其陽極連接在箝位電路的電容&上，
所述ニ極管碼^的陽極連接在B節(jié)點上，其陰極連接在箝位電路的電容Cfts上。其中，ニ極管Dsi和ニ極管Dsi可以用可控開關(guān)替換。根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述箝位電路可分為高端箝位電路和低端箝位電路。根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述高端箝位電路還包括電感Iv、具有勵磁電感Lm的變壓器Txi、功率開關(guān)管0、功率開關(guān)管@、ニ極管Dq1和ニ極管％，所述電感
、功率開關(guān)管β和電容Cjr串聯(lián)在上述變壓器Txl的原邊的勵磁電感為上，所述電
容む 和功率開關(guān)管@串聯(lián)后并聯(lián)在電感Lr和變壓器Txl原邊的兩端，所述ニ極管Uqi
和ニ極管！^可以是額外添加的與功率開關(guān)管Jg1和功率開關(guān)管并聯(lián)的ニ極管，也可以是功率開關(guān)管自身的寄生ニ極管。 根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述低端箝位電路還包括電感Lr、具有勵磁電感
Lm的變壓器Txl、功率開關(guān)管0、功率開關(guān)管@、ニ極管Uqi和ニ極管！^，所述電感
Iv、功率開關(guān)管β和電容串聯(lián)在上述變壓器Txl的原邊的勵磁電感為‘上，所述電
,Ca和功率開關(guān)管并聯(lián)在功率開關(guān)管G1的兩端，所述ニ極管Dqi和ニ極管％8可
以是額外添加的與功率開關(guān)管β 和功率開關(guān)管0 并聯(lián)的ニ極管，也可以是功率開關(guān)管自身的寄生ニ極管。一種太陽能逆變器，包括單塊或多塊太陽能電池板作為輸入端，該太陽能逆變器還包括王電路和控制電路，王電路為上述的升壓變換電路和級聯(lián)的逆變電路串聯(lián)在一起，升壓變換電路的輸出為適合并網(wǎng)的高壓直流電壓，所述逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關(guān)的全橋逆變電路，逆變器上連接有控制器，該控制器為數(shù)字控制器DSP或者高性能單片機(jī)MCU。另ー種太陽能逆變器，包括蓄電池作為輸入端，該太陽能逆變器還包括主電路和控制電路，主電路為上述的升壓變換電路和級聯(lián)的逆變電路串聯(lián)在一起，升壓變換電路的輸出為適合并網(wǎng)的高壓直流電壓，所述逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關(guān)的全橋逆變電路，逆變器上連接有控制器，該控制器為數(shù)字控制器DSP或者高性能單片機(jī)MCU。本實用新型的技術(shù)方案通過在變壓器的原邊B節(jié)點上連接兩個ニ極管！^和ニ極管馬2,通過ニ極管碼51和ニ極管1^的導(dǎo)通和關(guān)閉起到抑制原邊電路產(chǎn)生的高頻振蕩的
目的。由于死1和焉2的只是起到箝位作用，流過它們的電流較小，故可以選用電流容量較
小的ニ極管。故不會產(chǎn)生損耗并且不會影響原反激變換器的穩(wěn)態(tài)工作特性。而基于該升壓變換電路的逆變器消除了直流電轉(zhuǎn)化為交流電中的高頻振蕩對電壓的影響。本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。

附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)ー步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中圖I為現(xiàn)有的低端升壓變換電路的電氣原理圖；圖2為現(xiàn)有的高端升壓變換電路的電氣原理圖；圖3為圖2所示的高端升壓變換電路在不考慮Dl結(jié)電容的情況下得仿真波形；圖4為圖2所示的高端升壓變換電路在考慮Dl結(jié)電容的情況下得仿真波形；圖5為現(xiàn)有的在圖2的基礎(chǔ)上加設(shè)RC吸收電路的高端升壓變換電路的電氣原理圖；圖6為圖5所示的高端升壓變換電路的仿真波形；圖7為本實用新型實施例所述的低端升壓變換電路的電氣原理圖；圖8為本實用新型實施例所述的高端升壓變換電路的電氣原理圖；圖9為圖8所示的高端升壓變換電路的仿真波形；圖IOa為本實用新型實施例所述含有高頻切換逆變橋臂的太陽能逆變器的電氣原理圖；圖IOb為圖IOa中控制器的內(nèi)部框圖；圖Ila為本實用新型實施例所述含有高頻切換逆變橋臂的通用并網(wǎng)逆變器的電氣原理圖；圖Ilb為圖Ila中控制器的內(nèi)部框圖；圖12a為本實用新型實施例所述含有エ頻切換逆變橋臂的太陽能逆變器的電氣原理圖，圖12b為圖12a中控制器的內(nèi)部框圖；圖13a為本實用新型實施例所述多臺升壓變換器輸出側(cè)并聯(lián)后與單臺大功率集中式逆變器太陽能逆變器的系統(tǒng)電氣原理圖；圖13b為圖13a中MPPT控制器的內(nèi)部框圖；[0035]圖13c為圖13a中逆變器控制器的內(nèi)部框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型?！N升壓變換電路，包括箝位電路、變壓器和輸出電路，該箝位電路連接在變壓器 的原邊，輸出電路連接在變壓器的副邊上，在變壓器的原邊B節(jié)點上連接兩個ニ極管/^和ニ極管或連接兩個可控開關(guān)，ニ極管鳥1的陰極連接在B節(jié)點上，其陽極連接在箝位電路的電容Cjr上，ニ極管!^的陽極連接在B節(jié)點上，其陰極連接在箝位電路的電容<^上。箝位電路可分為高端箝位電路和低端箝位電路。如圖8所示，高端箝位電路包括電感Iv、變壓器Txl (勵磁電感為ん)、功率開關(guān)管功率開關(guān)管β、功率開關(guān)管Q、ニ極管和ニ極管％，所述電感ら、功率開關(guān)管@和電容Car串聯(lián)在上述變壓器Txl的原邊上，所述電容€^和功率開關(guān)管gj串聯(lián)后并聯(lián)在電感和變壓器Txl原邊的兩端，所述ニ極管
Dqi和ニ極管1 分別與功率開關(guān)管β和功率開關(guān)管并聯(lián)；它們可以是0和@的
自身的寄生ニ極管，也可以是外加的ニ極管。功率開關(guān)管Ql和Q2可以是場效應(yīng)管M0SFET，也可以是IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)，或者其他適合作為高頻功率開關(guān)的半導(dǎo)體器件。如
圖7所示，低端箝位電路還包括電感Iv、變壓器Txl (勵磁電感為)、功率開關(guān)管0、功率開關(guān)管fil、ニ極管1和ニ極管％，所述電感A、功率開關(guān)管β和電容Cw串聯(lián)在上述變壓器Txl的原邊上，所述電容Ca和功率開關(guān)管@并聯(lián)在功率開關(guān)管0的兩端，所述ニ極管Dqi和ニ極管Dq2分別與功率開關(guān)管β和功率開關(guān)管Jg1并聯(lián)；它們可以是
01和β 的自身的寄生ニ極管，也可以是外加的ニ極管。功率開關(guān)管Ql和Q2可以是場效
應(yīng)管M0SFET，也可以是IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)，或者其他適合作為高頻功率開關(guān)的半導(dǎo)體器件。如圖IOa至圖13c所示，本實用新型還提供了基于本實用新型提出升壓變換器技術(shù)方案的三種太陽能逆變器和ー種通用并網(wǎng)逆變器，包括控制電路、升壓變換電路和逆變電路，所述逆變電路連接在升壓變換電路的輸出端，所述控制電路主要實現(xiàn)太陽能電池板的最大功率跟蹤控制(MPPT)，直流母線電壓控制和逆變器輸出并網(wǎng)電流控制。所述控制電路采用DSP芯片和單片機(jī)。所述逆變電路為高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關(guān)的全橋逆變電路.或者采用エ頻切換的SCR和MOSFET的換向橋臂。允許單臺升壓電路與單臺逆變電路連接，也允許多臺升壓電路與單臺逆變電路連接。如圖8所示，在變壓器原邊B節(jié)點處加入了兩顆箝位ニ極管Dsi和DS2。如前在D1關(guān)斷期間，Lr會和Cdi折射到原邊的電容進(jìn)行振蕩。一旦B點電壓振蕩到低于零伏吋，Dsi會導(dǎo)通并將B點電壓維持在零伏。同理，當(dāng)B點電壓振蕩到高于(Vin+Va)吋，Ds2會導(dǎo)通并把B點電壓箝位在(Vin+Va)。最終的效果是B點的振蕩電壓的幅值得到抑制，從而副邊ニ極管的振蕩電壓也得到有效抑制。由于Dsi和Ds2的只是起到箝位作用，流過它們的電流較小，故可以選用電流容量較小的ニ極管。理想情況下，該外加的箝位電路不會產(chǎn)生損耗并且不會影響原反激變換器的穩(wěn)態(tài)工作特性。圖9給出了本專利電路的仿真波形。從圖中可以看出，節(jié)點B的電壓振蕩范圍在零伏到60V (即Vin+Va)之間，振蕩電壓得到了極大抑制。在副邊整流ニ極管Dl關(guān)斷器件，其電壓振蕩尖峰已經(jīng)被箝位在ー個合理的電位，過壓擊穿的危險已經(jīng)消除。加入的箝位 電路除了上述的振蕩電壓抑制功能外，在太陽能發(fā)電應(yīng)用中，其本身還具有防止太陽能電池板反接保護(hù)的功能。一旦太陽能電池板正負(fù)極與本專利提出的變換電路反接，Dsi會導(dǎo)通，太陽能電池板電流Ipv會從電池板正極流出，流過DS1，Lr再回到電池板負(fù)極。這種情況等效于太陽能電池板短路。由于短路電流不會傳遞到反激變換器副邊，且短路對太陽能電池板無害，所以本專利電路能夠起到保護(hù)太陽能電池板和變換器自身的目的。如圖10a、10b所示，一種太陽能逆變器其輸入端可以是單塊或多塊太陽能電池板。太陽能電池板可以是并聯(lián)或者串聯(lián)或者串并聯(lián)。該太陽能逆變器主要包括主電路和控制電路。主電路包含本實用新型的技術(shù)方案中提出的升壓變換電路和級聯(lián)的逆變電路。升壓變換電路的輸出可以為適合并網(wǎng)的高壓直流電壓，后級的逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關(guān)的全橋逆變電路。逆變器的控制器一般是采用數(shù)字控制器DSP或者高性能單片機(jī)MCU。為了實現(xiàn)最大功率跟蹤功能(MPPT)，需要采樣太陽能電池板的輸出電壓Vpv和輸出電流Ipv。在DSP/MCU中的MPPT控制程序會根據(jù)Vpv和Ipv產(chǎn)生ー個控制信號，也即是輸出給化和Q2的占空比信號。為了讓逆變器輸出的電流和電網(wǎng)電壓同相，實現(xiàn)功率因數(shù)為單位一的并網(wǎng)功率傳輸，需要采樣電網(wǎng)側(cè)的電壓和逆變器的輸出電流。網(wǎng)側(cè)電壓用來產(chǎn)生ー個時基信號，該時基信號可以用來生產(chǎn)了ー個與電網(wǎng)電壓同相的正弦信號。同時，為了實現(xiàn)功率的正常傳輸，直流母線電壓Vbus也需要被采樣并與一個預(yù)設(shè)參考值Vkef進(jìn)行比較，通過誤差調(diào)節(jié)器后，產(chǎn)生ー個控制信號。該控制信號與前述正弦信號配合，產(chǎn)生輸出電流的基準(zhǔn)。采樣回來的輸出電流與該電流基準(zhǔn)比較后，通過誤差調(diào)節(jié)器，輸出控制信號到開關(guān)管Q3 Q6。這樣，可以讓太陽能電池板工作在最大功率點，也可以保證輸出電流與電網(wǎng)側(cè)電壓同相。如圖IlaUlb所示，一種更為通用的并網(wǎng)逆變器，其輸入端可以是各種蓄電池或者其他的電源。該并網(wǎng)逆變器主要包括主電路和控制電路。主電路包含本實用新型的技術(shù)方案中提出的升壓變換電路和級聯(lián)的逆變電路。升壓變換電路的輸出可以為適合并網(wǎng)的高壓直流電壓，后級的逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關(guān)的全橋逆變電路。逆變器的控制器一般是采用數(shù)字控制器DSP或者高性能單片機(jī)MCU。為了實現(xiàn)直流母線電壓控制，直流母線電壓Vbus將被采樣，并與ー個預(yù)設(shè)參考值Vkef進(jìn)行比較。并通過直流母線PI或PID補償控制器產(chǎn)生ー個控制信號，也即是輸出給Q1和Q2占空比信號。為了讓逆變器輸出的電流和電網(wǎng)電壓同相，實現(xiàn)功率因數(shù)為單位一的并網(wǎng)功率傳輸，需要采樣電網(wǎng)側(cè)的電壓和逆變器的輸出電流。網(wǎng)側(cè)電壓用來產(chǎn)生ー個時基信號，該時基信號可以用來生產(chǎn)了ー個與電網(wǎng)電壓同相的正弦信號。同時，傳輸?shù)诫娋W(wǎng)的功率可以由控制信號設(shè)定，該控制信號與前述正弦信號配合，產(chǎn)生輸出電流的基準(zhǔn)。采樣回來的輸出電流與該電流基準(zhǔn)比較后，通過誤差調(diào)節(jié)器，輸出控制信號到開關(guān)管Q3 Q6。這樣，可以保證向電網(wǎng)傳輸需要的功率，并使得并網(wǎng)電流與電網(wǎng)側(cè)電壓同相。 其中Vbus信號如圖IOa和圖11a，這個電壓信號為升壓變換器的輸出電壓，它作為后級全橋逆變器的輸入電壓?？梢詫⑻柲苣孀兤鲬?yīng)用于車載，或利用光熱發(fā)電，或風(fēng)カ等不同領(lǐng)域，可以把從直流電轉(zhuǎn)換成不同輸出電壓和功率等級的交流電，以便連接電網(wǎng)為電網(wǎng)供電或是為需要AC電能的器件和設(shè)備供電。例如在車載應(yīng)用中可以利用本專利技術(shù)，把蓄電池的DC電壓輸 出轉(zhuǎn)化成普通的220VAC輸出，這樣就可以在車載環(huán)境里使用一般的家用電器。如圖12a、12b所示，一種太陽能逆變器其輸入端可以是單塊或多塊太陽能電池板。太陽能電池板可以是并聯(lián)或者串聯(lián)或者串并聯(lián)。該太陽能逆變器主要包括主電路和控制電路。主電路包含本實用新型的技術(shù)方案中提出的升壓變換電路和級聯(lián)的逆變電路。升壓變換電路的輸出可以為適合并網(wǎng)的高壓直流電壓，后級的逆變電路是低頻切換的基于MOSFET和晶閘管SCR開關(guān)的全橋逆變電路。逆變器的控制器一般是采用數(shù)字控制器DSP或者高性能單片機(jī)MCU。為了實現(xiàn)最大功率跟蹤功能(MPPT)，需要采樣太陽能電池板的輸出電壓Vpv和輸出電流IPV。在DSP/MCU中的MPPT控制程序會根據(jù)Vpv和Ipv產(chǎn)生ー個控制信號1^。為了讓逆變器輸出的電流和電網(wǎng)電壓同相，實現(xiàn)功率因數(shù)為單位一的并網(wǎng)功率傳輸，需要采樣電網(wǎng)側(cè)的電壓和逆變器的輸出電流。網(wǎng)側(cè)電壓用來產(chǎn)生ー個時基信號，該時基信號可以用來生產(chǎn)了ー個與電網(wǎng)電壓同相的正弦信號。該正弦信號與前述控制信號配合，產(chǎn)生輸出電流的基準(zhǔn)IeKID—KEF。采樣回來的輸出電流IeKID與該電流基準(zhǔn)IeKID—KEF比較后，通過誤差調(diào)節(jié)器，輸出控制信號到開關(guān)管Q1 Q6。這樣，可以讓太陽能電池板工作在最大功率點，也可以保證輸出電流與電網(wǎng)側(cè)電壓同相。如圖13a至13c所示，一種太陽能逆變器其包括多臺本實用新型的技術(shù)方案中提出的升壓電路和ー個大功率全橋逆變電路。該太陽能逆變器主要包括主電路和控制電路。該電路結(jié)構(gòu)中，一臺集中式大功率全橋逆變電路可以與多臺本實用新型的技術(shù)方案中提出的升壓變換電路連接。本技術(shù)方案中提出的多個升壓電路可以并聯(lián)到高壓直流母線上。每個升壓電路的輸入端為獨立的單塊或多塊太陽能電池板。太陽能電池板可以是并聯(lián)或者串聯(lián)或者串并聯(lián)。對于整個系統(tǒng)來說，連接到每個升壓電路的太陽能電池板的安裝位置允許有較大差異，從而優(yōu)化太陽能電池板的工作條件，最大化輸出功率。該集中式大功率全橋逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關(guān)的全橋逆變電路。升壓變換器的MPPT控制器和逆變器的控制器一般是采用數(shù)字控制器DSP或者高性能單片機(jī)MCU。對于升壓變換器，為了實現(xiàn)最大功率跟蹤功能(MPPT)，需要采樣太陽能電池板的輸出電壓Vpv和輸出電流Ipv。在DSP/MCU中的MPPT控制程序會根據(jù)Vpv和Ipv產(chǎn)生ー個控制信號，也即是輸出給Q1和Q2的占空比信號，從而讓太陽能電池電壓穩(wěn)定在ー個電壓值，該電壓值對應(yīng)的輸出功率為最大。同時，對于逆變器電路，為了讓逆變器輸出的電流和電網(wǎng)電壓同相，實現(xiàn)功率因數(shù)為單位的并網(wǎng)功率傳輸，需要采樣電網(wǎng)側(cè)的電壓和逆變器的輸出電流。網(wǎng)側(cè)電壓用來產(chǎn)生一個時基信號，該時基信號可以用來生產(chǎn)了ー個與電網(wǎng)電壓同相的正弦信號。同時，為了實現(xiàn)功率的正常傳輸，直流母線電壓Vbus也需要被采樣并與一個預(yù)設(shè)參考值Vkef進(jìn)行比較，通過誤差調(diào)節(jié)器后，產(chǎn)生ー個控制信號。該控制信號與前述正弦信號配合，產(chǎn)生輸出電流的基準(zhǔn)。采樣回來的輸出電流與該電流基準(zhǔn)比較后，通過誤差調(diào)節(jié)器，輸出控制信號到開關(guān)管Q3 Q6。這樣，可以讓太陽能電池板工作在最大功率點，也可以保證輸出電流與電網(wǎng)側(cè)電壓同相。[0045]上面圖IOa至圖13c中，都以本實用新型中提出的高端箝位電路為例?；诒緦＠刑岢龅牡投梭槲浑娐返膽?yīng)用與此類似，只要把圖IOa至圖13c中的升壓變換電路替換成低端箝位電路即可。其中文中所述的高端箝位和低端箝位主要是指由箝位電容Ca和高頻開關(guān)管Q2組成的電路與輸入端電源連接的位置有所不同，當(dāng)這部分電路連接輸入端電源的正輸入端時，定義為高端箝位電路；當(dāng)連接到輸入電源的負(fù)輸入端時，定義為低端箝位電路。
最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種升壓變換電路，包括箝位電路、變壓器和輸出電路，該箝位電路連接在變壓器的原邊，輸出電路連接在變壓器的副邊上，其特征在于，在變壓器的原邊B節(jié)點上連接兩個二極管^!和二極管~，所述二極管的陰極連接在B節(jié)點上，其陽極連接在箝位電路的電容Cw上，所述二極管1^的陽極連接在B節(jié)點上，其陰極連接在箝位電路的電容C3上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的升壓變換電路，其特征在于，所述二極管1^和二極管D52可以用可控開關(guān)替換。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的升壓變換電路，其特征在于，所述箝位電路可分為高端箝位電路和低端箝位電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升壓變換電路，其特征在于，所述高端箝位電路還包括電感Lr、具有勵磁電感為￡■的變壓器Txl、功率開關(guān)管@、功率開關(guān)管@、二極管I Q1和二極管Uq2，所述電感、功率開關(guān)管0和電容&串聯(lián)在上述變壓器TXl的原邊的勵磁電感4上，所述電容Ca和功率開關(guān)管102串聯(lián)后并聯(lián)在電感和變壓器Txl原邊的兩端，所述二極管Uqi和二極管^2與功率開關(guān)管@和功率開關(guān)管ft并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的升壓變換電路，其特征在于，所述二極管！^磯和二極管％可以是額外添加的與功率開關(guān)管: 和功率開關(guān)管Qi并聯(lián)的二極管，也可以是功率開關(guān)管自身的寄生二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升壓變換電路，其特征在于，所述低端箝位電路還包括電感Lr、具有勵磁電感的變壓器Txl、功率開關(guān)管0、功率開關(guān)管、二極管Uqi和二極管％，所述電感&、功率開關(guān)管0和電容Cw串聯(lián)在上述變壓器Txl的原邊的勵磁電感為L徽上，所述電容Ca和功率開關(guān)管jgj并聯(lián)在功率開關(guān)管0的兩端，所述二極管Uqi和二極管％與功率開關(guān)管P1和功率開關(guān)管@并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的升壓變換電路，其特征在于，所述二極管Dqi和二極管％可以是額外添加的與功率開關(guān)管@和功率開關(guān)管@并聯(lián)的二極管，也可以是功率開關(guān)管自身的寄生二極管。
8.一種包含權(quán)利要求I至7所述的升壓變換電路的太陽能逆變器，其特征在于，包括單塊或多塊太陽能電池板作為輸入端，該太陽能逆變器還包括主電路和控制電路，主電路為上述的升壓變換電路和級聯(lián)的逆變電路串聯(lián)在一起，升壓變換電路的輸出為適合并網(wǎng)的高壓直流電壓，所述逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關(guān)的全橋逆變電路，逆變器上連接有控制器，該控制器為數(shù)字控制器DSP或者高性能單片機(jī)MCU。
9.一種包含權(quán)利要求I至7所述的升壓變換電路的太陽能逆變器，其特征在于，包括蓄電池作為輸入端，該太陽能逆變器還包括主電路和控制電路，主電路為上述的升壓變換電路和級聯(lián)的逆變電路串聯(lián)在一起，升壓變換電路的輸出為適合并網(wǎng)的高壓直流電壓，所述逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關(guān)的全橋逆變電路，逆變器上連接有控制 器，該控制器為數(shù)字控制器DSP或者高性能單片機(jī)MCU。
專利摘要本實用新型公開了一種升壓變換電路，包括箝位電路、變壓器和輸出電路，該箝位電路連接在變壓器的原邊，輸出電路連接在變壓器的副邊上，其特征在于，在變壓器的原邊B節(jié)點上連接兩個二極管和二極管，所述二極管的陰極連接在B節(jié)點上，其陽極連接在箝位電路的電容上，所述二極管的陽極連接在B節(jié)點上，其陰極連接在箝位電路的電容上。在變壓器的原邊B節(jié)點上連接兩個二極管和二極管，通過二極管和二極管的導(dǎo)通和關(guān)閉起到抑制原邊電路產(chǎn)生的高頻振蕩的目的。由于DS1和DS2的只是起到箝位作用，流過它們的電流較小，故可以選用電流容量較小的二極管，也不會產(chǎn)生損耗且不會影響原反激變換器的穩(wěn)態(tài)工作特性。
文檔編號H02M7/5387GK202444421SQ20122000529
公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者梁志剛, 鄭崇峰 申請人:無錫聯(lián)動太陽能科技有限公司