[发明专利]多绕组反激式逆变器及其控制方法

说明书

本申请公开了一种多绕组反激式逆变器及其控制方法，包括：输入端，接收直流输入电压；反激电路，与输入端连接，用于将直流输入电压变换为正弦半波形式的电流，反激电路包括并联在输入端的多个原边模块以及与多个原边模块耦合的副边模块；逆变电路，与反激电路连接，对正弦半波形式的电流进行极性翻转，产生交流形式的输出电流；控制电路，分别与反激电路和逆变电路连接，用于控制反激电路和逆变电路的工作，控制电路根据输出电流或输出电流参考值选择多个原边模块之一与副边模块进行变换。解决了现有技术中反激式逆变器在采用准谐振控制时，开关频率随输出电流变小而增大，电路损耗也随之变大，导致电路效率降低的问题。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，特别涉及多绕组反激式逆变器及其控制方法。

背景技术

由于全球变暖，环境污染越来越严重，太阳能、风能等清洁、无污染、可再生新能源的开发和利用越来越受到人们的重视。直流-直流电能变换装置是最基本的电能变换形式之一。反激变换器由于其结构简单，元器件数量少，输入输出电气隔离，易于实现多路输出等特点，在小功率范围的直流-直流变换中得到广泛应用，也是光伏逆变器的直流-直流级常用的拓扑之一，传统的反激式逆变器如图1所示，包括反激电路和逆变电路，其中，逆变器输入端接直流电源，反激电路包括反激变压器和开关管，用于对所述直流电源提供的直流输入电压进行变换，在反激变压器的副边产生正弦半波形式的电流；逆变电路，将反激电路输出的电流进行极性翻转，产生与电网同频同相的并网电流。

由于反激电路的设计参数一般按照光伏逆变器输出电流（电网电流）的峰值设计，且为实现反激电路的开关管的软开关，一般采用准谐振控制，但在采用准谐振控制时，开关频率随输出电流的变化而变化，输出电流越小，开关频率越高，电路损耗也越高，导致电路效率降低。因此需要一种可以适于不同输出电流且可降低损耗、提高逆变器工作效率的反激式逆变器。

发明内容

本申请目的是提供一种多绕组反激式逆变器及其控制方法，解决现有技术中反激式逆变器在采用准谐振控制时，开关频率随输出电流变小而增大，电路损耗也随之变大，导致电路效率降低的问题。

针对以上问题，本申请提供一种多绕组反激式逆变器，所述多绕组反激式逆变器包括：

输入端，与直流电源耦接，接收直流输入电压；

反激电路，与输入端连接，用于将直流输入电压变换为正弦半波形式的电流，所述反激电路包括并联在输入端的多个原边模块以及与所述多个原边模块耦合的副边模块；

逆变电路，与所述反激电路连接，对所述正弦半波形式的电流进行极性翻转，产生交流形式的输出电流；

控制电路，分别与所述反激电路和逆变电路连接，用于控制所述反激电路和逆变电路的工作，所述控制电路根据所述输出电流或输出电流参考值选择所述多个原边模块之一与副边模块进行变换。

进一步的，在不同的输出电流范围内，所述多个原边模块分别单独进行直流变换或与其他原边模块交替进行直流变换，所述多个原边模块的设计参数依据不同的电流值设置，分别适于工作在不同的输出电流下。

进一步的，所述多个原边模块包括第一原边模块和第二原边模块，在每个正弦半波周期，在输出电流的绝对值小于等于第一参考值时，控制电路控制所述第二原边模块和副边模块进行变换，将直流输入电压变换为正弦半波形式的电流，第一原边模块不工作；

当输出电流的绝对值大于第一参考值且小于第二参考值，控制电路控制所述第一原边模块和第二原边模块交替与副边模块进行变换；

当输出电流的绝对值大于等于所述第二参考值，控制电路控制所述第一原边模块和副边模块进行变换，将直流输入电压变换为正弦半波形式的电流，第二原边模块不工作。

进一步的，所述第一原边模块包括串联在所述输入端的第一原边绕组和第一原边开关管，所述第一原边绕组的同名端与所述第一原边开关管的漏极相连；