[发明专利]一种交错并联无源耦合软开关技术的反激逆变器拓扑电路

说明书

本发明公开了一种交错并联无源耦合软开关技术的反激逆变器拓扑电路，包括依次并联的带滤波电容的太阳能光伏阵列、带无源软开关的交错并联反激电路、直流‑交流逆变电路、带滤波电路的并网电路；所述带无源软开关的交错并联反激电路包括第一反激电路、第二反激电路、复位电路，第一反激电路与第二反激电路采用交错并联结构，将两个独立的单端反激电路的输入输出侧分别并联，这两个独立的单端反激电路的参数完全相同，采用的控制策略也相同，只是将两路的控制信号相互错开半个开关周期，可实现完全相同的功能。本发明能够解决现有无源软开关技术存在的高损耗、低效率、高开关应力、元器件重复使用等问题。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种交错并联无源耦合软开关技术的反激逆变器拓扑电路。

背景技术

在“碳中和”和“碳达峰”背景下，对于清洁能源的需求日益广泛，光伏能源在这一方面具有极大的优势。故而光伏并网技术中的能源转换设备居于重要的作用，主要使用逆变器来实现太阳能产生的直流电转变为电网同频同相的交流电。反激逆变器结构简单、元器件少、具备电气隔离，在DC/DC变换中得到广泛应用。

反激逆变器最重要的器件是反激变压器，由于其气隙以及绕制工艺的原因存在较大的漏感，引起的损耗占总损耗比重较大，同时还会引起较大的主开关管关断应力，这不仅会增加系统的电磁干扰，同时还会降低系统的效率，严重情况下甚至会损坏系统的开关器件，使得系统无法正常工作。目前，对于反激变压器漏感能量的处理的无源软开关技术主要有RCD钳位电路、双晶体管钳位电路和LCD钳位电路等。带RCD钳位电路的反激式微型逆变器，主开关管关断时，其漏源极电压被钳位电容钳位，漏感能量也流入钳位电路，并最终消耗在钳位电阻上，因而系统效率较低。双晶体管形式的反激式微型逆变器，可以降低开关管的电压应力，使每个开关管的电压应力都不超过输入电压，适用于输入电压较高的场合，同时变压器漏感的能量得以回馈到电网中，无漏感能量的损耗，系统的效率较高，但是系统所需的器件数量较多。带LCD钳位电路的反激式微型逆变器，变压器漏感的能量无损耗地回馈到电网，但是LC的谐振电流会增加开关管的电流应力以及导通损耗。

通常的交错并联软开关反激电路处于独立状态，每一个软开关电路只负责单路反激电路，元器件存在重复的使用情况，所以现有的无源软开关技术还有待改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种交错并联无源耦合软开关技术的反激逆变器拓扑电路，能够解决现有无源软开关技术存在的高损耗、低效率、高开关应力、元器件重复使用等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种交错并联无源耦合软开关技术的反激逆变器拓扑电路，包括依次并联的带滤波电容的太阳能光伏阵列、带无源软开关的交错并联反激电路、直流-交流逆变电路、带滤波电路的并网电路；

所述带无源软开关的交错并联反激电路包括第一反激电路、第二反激电路、复位电路，第一反激电路与第二反激电路交错并联；

所述第一反激电路包括第一无源软开关电路、第一反激变压器、第一主功率开关管、第一输出整流二极管D1和第一输出滤波电容C1；

所述第二反激电路包括第二无源软开关电路、第二反激变压器、第二主功率开关管、第二输出整流二极管D2和第二输出滤波电容C2；

所述复位电路包括第一复位电感L1、第二复位电感L2和谐振二极管D，第一复位电感L1的一端与第一反激电路连接，第二复位电感L2的一端与第二反激电路连接，第一复位电感L1与第二复位电感L2的另一端与谐振二极管D的负极连接，谐振二极管D的正极接地。