基于全橋LLC諧振變換器的光伏并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、高頻隔離型兩級式光伏并網(wǎng)逆變器在功率密度和安全性方面具有一定優(yōu)勢，在對系統(tǒng)可靠性要求較高的國家和地區(qū)有著廣泛應(yīng)用。本文以前級采用全橋LLC諧振變換器的兩級式光伏并網(wǎng)逆變器為對象，重點(diǎn)研究了諧振變換器中幾個關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計方法，以及前級光伏最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power Point Tracking，MPPT)控制策略。主要內(nèi)容如下:
　　首先闡述了實(shí)現(xiàn)全橋LLC諧振變換器原邊開關(guān)管和副邊整流二極管軟開關(guān)的基本條件，并對變

2、換器的電壓增益特性進(jìn)行分析，揭示了電感系數(shù)K和品質(zhì)因數(shù)Q對變換器電壓增益的影響規(guī)律。通過對原、副邊電流有效值(Root Mean Square，RMS)和原邊開關(guān)管關(guān)斷電流表達(dá)式的推導(dǎo)，分析得到了兩者與變壓器原邊勵磁電感Lm值之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了全橋LLC變換器參數(shù)設(shè)計的關(guān)鍵點(diǎn)，并通過仿真驗(yàn)證了文中重要結(jié)論的正確性。
　　然后研究并總結(jié)了全橋LLC諧振變換器變壓器匝比N、變壓器原邊勵磁電感Lm、諧振電感Lr和諧振電容Cr

3、的兩套參數(shù)設(shè)計方法。方法一不僅能確保變換器滿足所需增益，并實(shí)現(xiàn)原邊開關(guān)管零電壓開通(Zero Voltage Switching，ZVS)的情況，還可以降低開關(guān)管關(guān)斷電流以及原、副邊電流有效值，從而進(jìn)一步降低開關(guān)器件的損耗。但是方法—可能導(dǎo)致變換器的工作頻率范圍過寬，給前置濾波器的設(shè)計帶來不便，為此總結(jié)出了方法二，進(jìn)一步限制了目標(biāo)變換器的工作頻率范圍。200W樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了上述兩種設(shè)計方法的有效性。
　　最后采用直流電壓源串