一種五電平雙降壓式并網(wǎng)逆變器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種五電平雙降壓式并網(wǎng)逆變器，屬于電力電子變換器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源危機和環(huán)境污染問題日益嚴重，太陽能、風(fēng)能、燃料電池等新能源發(fā)電技術(shù)成為世界各國關(guān)注和研究的熱點。新能源發(fā)電系統(tǒng)按照是否與公共電網(wǎng)相連，分為并網(wǎng)運行和獨立運行兩種方式，其中，并網(wǎng)運行是新能源發(fā)電應(yīng)用最普遍的方式，而并網(wǎng)逆變器作為新能源并網(wǎng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，提高其可靠性、效率和功率密度具有重要意義。
[0003]雙降壓式逆變器具有可靠性高，獨立二極管續(xù)流等優(yōu)點，但是其濾波電感半周期工作，故功率密度較低。針對上述問題，文獻“Chen B, Gu B, Zhang L, et al.Ahigh-efficiency MOSFET transformerless inverter for nonisolated microinverterapplicat1ns.1EEE Trans on Power Electronics, 2015, 30(7):3610_3622” 提出一種雙降壓式逆變器拓撲，如圖1所示。該逆變器拓撲使得濾波電感可以全周期工作，因此，提高了逆變器的功率密度。但是，該拓撲中存在多支冗余二極管，且橋臂輸出為三電平，故需進一步優(yōu)化拓撲結(jié)構(gòu)，采用同樣的器件數(shù)量，提高逆變器的功率密度和變換效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種五電平雙降壓式并網(wǎng)逆變器。
[0005]為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0006]—種五電平雙降壓式并網(wǎng)逆變器，包括輸入直流源Ud。、輸入分壓電容支路(1)、中點鉗位支路(2)、全橋功率支路(3)、共模電感支路(4)和輸出濾波支路(5);
[0007]所述輸入分壓電容支路(I)包括第一分壓電容CdtlJP第二分壓電容C d(:2;
[0008]所述中點鉗位支路(2)包括第七功率開關(guān)管S7、第八功率開關(guān)管S8和第三功率二極管D3及第四功率二極管D 4;
[0009]所述全橋功率支路(3)包括第一功率開關(guān)管S1、第二功率開關(guān)管S2、第三功率開關(guān)管S3、第四功率開關(guān)管S4、第五功率開關(guān)管S5、第六功率開關(guān)管S6、第一功率二極管D1和第二功率二極管D2;
[0010]所述輸出濾波支路(5)包括第一濾波電感Lfl、第二濾波電感Lf2和濾波電容C f0
[0011]作為一種實施例，前述共模電感支路(4)包括第一共模濾波電感Lnil和第二共模濾波電感Lni2;
[0012]所述輸入直流源Ud。正輸出端分別與第一分壓電容Ctfcl的正極、第一功率開關(guān)管S I的漏極和第三功率開關(guān)管S3的漏極連接；輸入直流源U d。負輸出端分別與第二分壓電容C dc2的負極、第二功率開關(guān)管S2的源極和第四功率開關(guān)管S 4的源極連接；
[0013]所述第一分壓電容Cdel的負極分別與第二分壓電容Cde2的正極、第三功率二極管D3的陽極、第四功率二極管D4的陰極連接；
[0014]所述第三功率二極管D3的陰極與第七功率開關(guān)管S7的漏極連接；第七功率開關(guān)管\的源極分別與第一功率開關(guān)管S i的源極、第五功率開關(guān)管S5的源極及第一共模濾波電感Lnil的一個同名端連接；
[0015]所述第四功率二極管D4的陽極與第八功率開關(guān)管S8的源極連接；第八功率開關(guān)管S8的漏極分別與第二功率二極管02的陽極、第四功率開關(guān)管S4的漏極及第一共模濾波電感Lnil的另一個同名端連接；
[0016]所述第一共模濾波電感Lnil的兩個非同名端連接后再與第一濾波電感L fl的一端連接;
[0017]所述第五功率開關(guān)管S5的漏極與第一功率二極管D1的陰極連接，第一功率二極管0:的陽極分別與第二功率開關(guān)管S 2的漏極及第二共模濾波電感L ?2的一個同名端連接；
[0018]所述第六功率開關(guān)管S6的漏極與第二功率二極管D2的陰極連接；第六功率開關(guān)管S6的源極分別與第三功率開關(guān)管S3的源極及第二共模濾波電感Lni2的另一個同名端連接；
[0019]所述第二共模濾波電感Lni2的兩個非同名端連接后再與第二濾波電感L ^的一端連接;
[0020]所述第一濾波電感Lfl的另一端分別與濾波電容C f的一端和電網(wǎng)的一端連接；
[0021]所述第二濾波電感Lf2的另一端分別與濾波電容Cf的另一端和電網(wǎng)的另一端連接。
[0022]作為另一種實施例，前述共模電感支路⑷包括共模濾波電感Lni;
[0023]所述輸入直流源Ud。正輸出端分別與第一分壓電容Ctfcl的正極、第一功率開關(guān)管S I的漏極和第三功率開關(guān)管S3的漏極連接；輸入直流源U d。負輸出端分別與第二分壓電容C dc2的負極、第二功率開關(guān)管S2的源極和第四功率開關(guān)管S 4的源極連接；
[0024]所述第一分壓電容Cdel的負極分別與第二分壓電容Cde2的正極、第三功率二極管D3的陽極、第四功率二極管D4的陰極連接；
[0025]所述第三功率二極管D3的陰極與第七功率開關(guān)管S7的漏極連接；第七功率開關(guān)管\的源極分別與第一功率開關(guān)管S i的源極、第五功率開關(guān)管S5的源極、共模濾波電感Lni的一個同名端連接；
[0026]所述第四功率二極管D4的陽極與第八功率開關(guān)管S8的源極連接；第八功率開關(guān)管38的漏極分別與第二功率二極管D 2的陽極、第四功率開關(guān)管S 4的漏極、共模濾波電感Lni的另一個同名端連接；
[0027]所述共模濾波電感Lni的兩個非同名端連接后再與第一濾波電感L fl的一端連接；
[0028]所述第五功率開關(guān)管S5的漏極與第一功率二極管D i的陰極連接，第一功率二極管0:的陽極分別與第二功率開關(guān)管S 2的漏極、第六功率開關(guān)管S 6的源極和第二濾波電感L f2的一端連接；
[0029]所述第六功率開關(guān)管S6的漏極與第二功率二極管D 2的陰極連接；
[0030]所述第一濾波電感Lfl的另一端分別與濾波電容C f的一端和電網(wǎng)的一端連接；
[0031]所述第二濾波電感Lf2的另一端分別與濾波電容Cf的另一端和電網(wǎng)的另一端連接。
[0032]作為再一種實施例，前述共模電感支路(4)包括共模濾波電感Lni;
[0033]所述輸入直流源Ud。正輸出端分別與第一分壓電容Ctfcl的正極、第一功率開關(guān)管S I的漏極和第三功率開關(guān)管S3的漏極連接；輸入直流源Ud。負輸出端分別與第二分壓電容C dc2的負極、第二功率開關(guān)管S2的源極和第四功率開關(guān)管S 4的源極連接；
[0034]所述第一分壓電容Cdel的負極分別與第二分壓電容Cde2的正極、第三功率二極管D3的陽極、第四功率二極管D4的陰極連接；
[0035]所述第三功率二極管D3的陰極與第七功率開關(guān)管S7的漏極連接；第七功率開關(guān)管\的源極分別與第一功率開關(guān)管S i的源極、第五功率開關(guān)管S 5的源極、第四功率開關(guān)管S 4的漏極、第八功率開關(guān)管&的漏極和第一濾波電感L fl的一端連接；
[0036]所述第四功率二極管D4的陽極與第八功率開關(guān)管S s的源極連接；
[0037]所述第五功率開關(guān)管S5的漏極與第一功率二極管D i的陰極連接，第一功率二極管D1的陽極分別與第二功率開關(guān)管S2的漏極、共模濾波電感Lni的一個同名端連接；
[0038]所述第六功率開關(guān)管S6的漏極與第二功率二極管D 2的陰極連，第六功率開關(guān)管S6的源極分別與第三功率開關(guān)管S3的源極、共模濾波電感L ?的另一個同名端連接；
[0039]所述共模濾波電感Lni的兩個非同名端連接后再與第二濾波電感L f2的一端連接；
[0040]所述第一濾波電感Lfl的另一端分別與濾波電容C f的一端和電網(wǎng)的一端連接；
[0041]所述第二濾波電感Lf2的另一端分別與濾波電容Cf的另一端和電網(wǎng)的另一端連接。
[0042]又一種實施例中，前述共模電感支路(4)包括共模濾波電感Lni;
[0043]所述輸入直流源Ud。正輸出端分別與第一分壓電容Ctfcl的正極、第一功率開關(guān)管S I的漏極和第三功率開關(guān)管S3的漏極連接；輸入直流源U d。負輸出端分別與第二分壓電容C dc2的負極、第二功率開關(guān)管S2的源極和第四功率開關(guān)管S 4的源極連接；
[0044]所述第一分壓電容Cdel的負極分別與第二分壓電容Cde2的正極、第三功率二極管D3的陽極、第四功率二極管D4的陰極連接；
[0045]所述第三功率二極管D3的陰極與第七功率開關(guān)管S7的漏極連接；第七功率開關(guān)管\的源極分別與第一功率開關(guān)管S i的源極、第五功率開關(guān)管S5的源極、共模濾波電感Lni的一個同名端連接；
[0046]所述第四功率二極管D4的陽極與第八功率開關(guān)管S8的源極連接；第八功率開關(guān)管38的漏極分別與第二功率二極管D 2的陽極、第四功率開關(guān)管S 4的漏極、共模濾波電感Lni的一個非同名端和第一濾波電感Lfl的一端連接；
[0047]所述第五功率開關(guān)管S5的漏極與第一功率二極管D i的陰極連接，第一功率二極管陽極分別與第二功率開關(guān)管S 2的漏極和共模濾波電感Lj]另一個非同名端連接；
[0048]所述第六功率開關(guān)管S6的漏極與第二功率二極管D2的陰極連接；第六功率開關(guān)管S6的源極分別與第三功率開關(guān)管S3的源極、共模濾波電感Lni