大负载情况下 ,仍然可以保持较低的损耗和较高的效率 。但是对于光伏逆变器而言 , igbt 的这
个特性反而成为了缺点 。因为欧洲效率主要和逆变器不同轻载情况下效率的有关 。在轻载时 ,
igbt 的导通压降并不会显著下降 ,这反而降低了逆变器的欧洲效率 。相反 , mosfet 的导通压降
是线性的 ,在轻载情况下具有更低的导通压降 ,而且考虑到它非常卓越的动态特性和高 频工作
能力 , mosfet 成为了光伏逆变器的首选 。另外考虑到提高欧效后的巨大经济回报 ,最新的比
较昂贵的器件 ,如 sic 二极管 ,也正在越来越多的被应用在光伏逆变器的设计中 , sic 肖特基二
极管可以显著降低开关管的导通损耗 ,降低电磁干 扰 。3 光伏逆变器的设计目标
(1) 对太阳能电池输 入 电压 进行 最大功率点 跟踪 ,从而得到最大的输 入 功率 ;
为了得到最大输 入 功率 ,电 路 必须具 备 根据不同太阳光 条 件 自 动 调 节输 入 电压的功能 ,最大功
率点一 般 在开 环 电压的 70% 左右 , 当 然这和具 体 使用的光伏电池的特性也有关 。 典型 的电 路
是通过一个 boost 电 路 来实现 。然后 再 通过逆变器 把 直流电逆变为可并 网 的正 弦交 流电 。
拓扑结构 的选 择 和光伏逆变器额定输出功率有关 。对于 4kw 以下的光伏逆变器 ,通常选用直
图 2 单 相 无 变压器 式 光伏逆变器功能 图图 3 单 相 无 变压器 式 光伏逆变器 原理 图
boost 电 路 通过对输 入 电压的 调整 实现最大功率点 跟踪 。 h 桥 逆变器 把 直流电逆变为正 弦交 流
电 注入 电 网 。上半 桥 的 igbt 作为极性 控制 器 ,工作在 50hz ,从而降低 总 损耗和逆变器的输出
电磁干 扰 。下半 桥 的 igbt 或者 mosfet 进行 pwm 高频 切换 ,为了 尽 量 减小 boost 电 感 和输出 滤
波 器的大 小 , 切换 频率要求 尽 量高一 些 ,如 16khz 。
我们 推荐 使用功率 模块 来设计光伏逆变器 ,因为 把 图 3 拓扑结构 上的所有器件 集 成到一个 模块
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