一种高频变压器多级式拓扑的微型逆变器设计

沈孟锋, 羊荣金, 张学良，陈敏捷， 何剑敏

(杭州科技职业技术学院浙江省模具协同创新中心，浙江杭州311402)

目前我国分布式光伏发电系统安装比例为装机总量的1/5，但其灵活、方便、适应性强的特性使其越来越多地应用于万千百姓家中。微型逆变器是光伏发电系统进行电能转换的核心部件，虽然其成本在整个系统中所占比例较低，但其性能却直接影响用户负载的使用寿命，是将来光伏发电系统的重要研究方向[1]。

微型逆变器的电路拓扑主要分为绝缘与非绝缘两大类。非绝缘型较前者效率高、成本低，但在使用过程中容易产生安全性问题[2]。绝缘型变压器中工频单级拓扑方式环节少，结构单一，具有较好的转换效率和雷击浪涌抗扰度，但其体积大、造价高限制了其应用范围。高频多级式拓扑方式弥补了工频单级拓扑的诸多缺点，但因增加了中间环节而降低了转换效率和抗干扰性，因此需采用滤波、屏蔽等方式进行改进[3]。因而国内外学者在高频多级式拓扑的研究已有很多见解[4]。KEYHANI H 等[5]在光伏并网发电中采用高频多级式拓扑，介于其AC-AC 变频器的复杂性，因此该方案缺乏实用性。张晓锋等[6]采用解耦思想的过调制策略，将逆变器中尤其是前级推挽逆变电路中的开关管电流应力降低，从而使开关管的开通损耗降低，但该方法同时也产生了其他损耗。AGANZA-TORRES A 等[7]与文献[6]一样电路拓扑前级采用了推挽式逆变器，但其后级则采用了半波式AC-AC 变频器。……