一种CCM单桥臂集成单相升压逆变器及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种CCM单桥臂集成单相升压逆变器及控制方法。本发明专利技术所提逆变器与传统Boost集成式升压逆变器相比，仅增加了1个电感、1个电容和1个二极管，就实现了CCM模式下高增益升压逆变。由于输入电流连续，因而电感和功率管的电流应力和通态损耗会大幅度减小，且升压能力不会随着负载功率急剧变化，提高了系统可靠性；而且，升压桥臂可以采用PWM控制来进行调压，因此适用于光伏发电、独立逆变等各种输出功率无法调节、输入电压宽范围变化的升压逆变场合，应用范围更广。此外，其还具有升压能力强、变换效率较高、电容电压应力低、结构简单、成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种CCM单桥臂集成单相升压逆变器及控制方法
本申请涉及一种逆变器及其控制方法，具体涉及一种CCM单桥臂集成单相升压逆变器及控制方法。
技术介绍
近年来，可再生能源分布式发电系统得到了快速发展。在这些电源系统中，输入侧通常为光伏电池、燃料电池或蓄电池，其输出电压较低，且波动范围较大。因此，为了满足电网或交流负载设备的电压要求，分布式发电系统普遍采用Boost变换器级联电压源型全桥逆变器的两级式结构。该方案控制较为简单，但器件数量多，成本较高，体积较大。为此，有学者提出了集成式升压逆变器，其通过复用部分功率管，将前级升压变换器与后级全桥逆变器集成在一起，显著减少了元件数量，降低了成本，且系统集成度大幅提升。单相集成式逆变器可分成两类：双桥臂集成和单桥臂集成。相比于前者，单桥臂集成升压逆变器减少了一个防反二极管，在结构、成本和效率上更具优势。图1所示为传统单桥臂集成Boost逆变器，其通过复用全桥逆变器左桥臂的上下功率管(左桥臂的下管作为Boost变换器的开关管，上管的反并二极管作为Boost变换器的升压二极管)，实现了Boost变换器和全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CCM单桥臂集成单相升压逆变器，其特征在于，包括直流母线电容C

【技术特征摘要】
1.一种CCM单桥臂集成单相升压逆变器，其特征在于，包括直流母线电容Cdc、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第一升压电感L1、第二升压电感L2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第一滤波电感Lf、第一滤波电容Cf；
所述第一开关管S1的源极与所述第二开关管S2的漏极连接，以此串联构成第一桥臂；所述第三开关管S3的源极与所述第四开关管S4的漏极连接，以此串联构成第二桥臂；所述第一桥臂和所述第二桥臂并联形成全桥电路；
所述第一开关管S1的漏极与所述第三开关管S3的漏极、所述直流母线电容Cdc的正极连接；
所述第二开关管S2的源极与所述第四开关管S4的源极、输入电源的负极连接；
所述第一电容C1的负极与所述第一升压电感L1的第一端、输入电源的正极连接；
所述第一升压电感L1的第二端与所述第一二极管D1的阳极、所述第二二极管D2的阳极连接；
所述第一二极管D1的阴极与所述第一电容C1的正极、所述直流母线电容Cdc的负极、所述第二升压电感L2的第一端连接；
所述第二升压电感L2的第二端、所述第二二极管D2的阴极和所述第一滤波电感Lf的第一端相连于所述第一桥臂的中点；
所述第一滤波电感Lf的第二端与所述第一滤波电容Cf的第一端、交流负载的第一端连接；所述第一滤波电容Cf的第二端和交流负载的第二端连接于所述第二桥臂的中点；所述第一滤波电感Lf与所述第一滤波电容Cf串联构成滤波电路。


2.根据权利要求1所述的CCM单桥臂集成单相升压逆变器，其特征在于，所述全桥电路中的各个开关管可采用自带体二极管的金氧半场效晶体管，也可采用不带体二极管的开关管反向并联二极管的器件组合。


3.根据权利要求1所述的CCM单桥臂集成单相升压逆变器，其特征在于，所述单桥臂集成单相升压逆变器的电压增益式中：D为第二开关管S2的驱动信号占空比，0.4≤D<0.6；M＝2Urm/Ucm≤0.8为调制比，Urm为交流调制信号urac的幅值，Ucm为单极性三角载波uc的幅值。


4.根据权利要求1所述的CCM单桥臂集成单相升压逆变器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
进行直流母线电压闭环控制，得到直流调制信号urdc；
进行输出交流电压闭环控制，得到交流调制信号urac；
将直流调制信号urdc与单极性三角载波uc交截，产生第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦岭，周磊，田民，钱天泓，沈家鹏，高娟，尹铭，段冰莹，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32