三埠单相单极微换流器及其操作方法技术

技术编号:8080130 阅读:214 留言:0更新日期:2012-12-13 23:30
本发明专利技术提供一种三埠单相单极微换流器,其包含输入埠,用以耦接于一直流电源,并接收及传输该直流电源的输入功率;调变埠,用以磁耦合该输入埠,并根据该输入功率,产生并输出一全波整流的弦波电流;换相器,耦接于该调变埠,用以根据开关控制信号和反相开关控制信号,转换该弦波电流成为交流电流,并输出该交流电流至市电,开关控制信号和该反相开关控制信号的频率和市电的频率相同;及主动功率解耦电路埠;其中,输入埠接收及传输一直流电源的输入功率后,调变埠根据第一脉冲宽度调变控制信号,主动功率解耦电路埠根据第二脉冲宽度调变控制信号或第三脉冲宽度调变控制信号,执行相对应的动作。本发明专利技术的换流器具有体积小、可靠度高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于ー种,尤其是ー种具有较小体积、较长寿命及较高可靠度等优点的。
技术介绍
—般而言,微换流器的输入埤必须具有最大功率追踪(maximum power pointtracking,MPPT)的功能以汲取太阳能板的最大功率(maximum power point,MPP)。微换流器的输入埠将太阳能板能量吸收后,微换流器的调变埠会输出全波整流的弦波电流。然后,低频切换的换相器转换全波整流的弦波电流成为交流电流,并传送至市电。在先前技术中,微换流器是利用一高容值电解电容以平衡太阳能板的输入功率及换相器的输出功率。即当太阳能板的输入功率大于换相器的输出功率时,高容值电解电容吸收太阳能板的输入功率和换相器的输出功率的差值;当太阳能板的输入功率小于换相器的输出功率时,高容值电 解电容通过换相器释出差值至市电。但是高容值电解电容具有较大体积、较短寿命及较低可靠度等缺点。
技术实现思路
为了进一歩的减小换流器的体积,同时也需要避免采用高容值电解电容带来使用寿命短和可靠度低的缺点,故本专利技术提供了一种三埠单相单极微换流器。本专利技术公开了ー种三埠单相单极微换流器,其特征在于包含输入埠,用以耦接于一直流电源,并接收及传输该直流电源的输入功率;调变埠,用以磁耦合该输入埠,井根据该输入功率,产生并输出ー全波整流的弦波电流;换相器,耦接于该调变埠,用以根据开关控制信号和反相开关控制信号,转换该弦波电流成为交流电流,并输出该交流电流至市电,其中该开关控制信号和该反相开关控制信号的频率和该市电的频率相同;及主动功率解耦电路埠;其中,当该输入功率大于该换相器所输出的输出功率吋,该调变埠根据第一脉冲宽度调变控制信号,输出该全波整流的弦波电流至该换相器,以及该主动功率解耦电路埠根据第二脉冲宽度调变控制信号,储存该输入功率与该输出功率的差值;当该输入功率小于该输出功率时,该调变埠根据该第一脉冲宽度调变控制信号,输出该弦波电流至该换相器,以及该主动功率解耦电路埠根据一第三脉冲宽度调变控制信号,通过该调变埠输出该差值至该换相器。更进一歩的,所述的三埠单相单极微换流器中该直流电源为一太阳能板。更进一歩的,所述的三埠单相单极微换流器中该输入埠具有最大功率追踪的功倉^:。更进一歩的,所述的三埠单相单极微换流器中该输入埠包含第一线圈,该第一线圈的第一端耦接于该直流电源的第一端,且该直流电源的第~■端稱接于接地端;激磁电感,该激磁电感的第一端耦接于该直流电源的第一端,该激磁电感的第二端耦接于该第一线圈的第二端;及第一开关,该第一开关的第一端耦接于该第一线圈的第二端,该第一开关的第二端用以接收控制信号,及该第一开关的第三端耦接于该接地端。更进一歩的,所述的三埠单相单极微换流器中该调变埠包含第二线圈,该第二线圈的第二端耦 接于该接地端;第二开关,该第二开关的第一端耦接于该第二线圈的第一端,该第二开关的第二端用以接收该第一脉冲宽度调变控制信号;第一ニ极管,该第一二极管的第一端耦接于该第二开关的第三端;第二ニ极管,该第ニニ极管的第一端耦接于该接地端,该第ニニ极管的第二端耦接于该第一ニ极管的第二端;及第一电感,该第一电感的第一端稱接于该第一ニ极管的第二端。更进一歩的,所述的三埠单相单极微换流器中该主动功率解耦电路埠包含第三线圈,该第三线圈的第二端耦接于该第一ニ极管的第二端;第三开关,该第三开关的第一端耦接于该第三线圈的第一端,该第三开关的第二端用以接收该第二脉冲宽度调变控制信号;第三ニ极管,该第三ニ极管第一端耦接于该第三开关的第三端;第二电感,该第二电感第一端耦接于该第三ニ极管的第二端,该第二电感的第二端耦接于该第三线圈的第二端;第四ニ极管,该第四ニ极管第二端耦接于该第三ニ极管的第二端;第一电容,该第一电容的第一端稱接于该第二电感的第二端,该第一电容的第二端耦接于该第四ニ极管的第一端;第五ニ极管,该第五ニ极管第一端耦接于该第四ニ极管的第一端,该第五ニ极管的第二端耦接于该第三线圈的第一端;及第四开关,该第四开关的第一端耦接于该第五ニ极管的第一端,第四开关的第二端用以接收该第三脉冲宽度调变控制信号,及第四开关的第三端耦接于该接地端。更进一歩的,所述的三埠单相单极微换流器中该换相器包含第二电容,该第二电容的第一端耦接于该第一电感的第二端,及该第二电容的第~■端稱接于该接地端;第五开关,该第五开关的第一端耦接于该第二电容的第一端,该第五开关的第二端用以接收该开关控制信号;第六开关,该第六开关的第一端耦接于该第二电容的第一端,该第六开关的第二端用以接收该反相开关控制信号,及该第六开关的第三端耦接于该市电的第二端;第七开关,该第七开关的第一端耦接于该第五开关的第三端,该第七开关的第二端用以接收该反相开关控制信号,及该第七开关的第三端耦接于该接地端;第八开关,该第八开关的第一端耦接于该第六开关的第三端,该第八开关的第二端用以接收该开关控制信号,及该第八开关的第三端耦接于该接地端;及第三电感,该第三电感的第一端耦接于该第五开关的第三端,及该第三电感的第ニ端耦接于该市电的第一端。更进一歩的,所述的三埠单相单极微换流器还包含稳压电容,该稳压电容的第一端,耦接于该直流电源的第一端,该稳压电容的第二端耦接于该直流电源的第二端,其中该稳压电容是用以稳定该直流电源所提供的直流电压。更进一歩的,该第二线圈的感应方向和该第三线圈的感应方向是和该第一线圈的感应方向相同。更进一歩的,该输入功率等于该直流电压与该直流电源所提供的直流电流的乘积。更进ー步的,该输出功率等于该交流电流与该市电的电压的乘积。更进一歩的,当该输入功率大于该换相器所输出的输出功率时,该第四开关关闭, 该第二开关的开启时间是由该输出功率控制该第一脉冲宽度调变控制信号所決定;该第三开关的开启时间是由该最大功率追踪结果控制该第二脉冲宽度调变控制信号所決定。更进一歩的,当该第二开关和该第三开关开启时,从该输入埠输入的能量被储存至该第一电感与该第二电感。更进一歩的,当该第二开关关闭和该第三开关开启时,该第一电感所储存的能量被输出至该换相器,以及从该输入埠输入的能量被储存至该第二电感。更进一歩的,当该第二开关开启和该第三开关关闭时,该第二电感所储存的能量通过该第四ニ极管储存至该第一电容,以及从该输入埠输入的能量被储存至该第一电感。更进一歩的,当该第二开关和该第三开关皆关闭时,该第一电感所储存的能量被输出至该换相器,该第二电感所储存的能量通过该第四ニ极管储存至该第一电容,以及该激磁电感所储存的能量通过该第五ニ极管储存至该第一电容。更进一歩的,该第一开关的开启时间是由该第二开关的开启时间和该第三开关的开启时间执行或逻辑运算所決定。更进一步的,当该输入功率小于该换相器所输出的输出功率时,该第三开关关闭,该第二开关开启,该第一开关的开启时间是由该最大功率追踪结果所决定;该第四开关开启时间是藉由该输入功率与该输出功率的差值控制该第三脉冲宽度调变控制信号所決定。更进一歩的,当该第一开关开启和该第四开关关闭时,从该输入埠输入的能量被储存至该第一电感。更进一歩的,当该第一开关关闭和该第四开关开启时,第一电容所储存的能量通过该第四开关被输出至该换相器,以及被储存至该第一电感。更进一歩的,当该第一开关和该第四开关皆关闭时,该第一电感所储存的能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三埠单相单极微换流器,其特征在于包含:输入埠,用以耦接于一直流电源,并接收及传输该直流电源的输入功率;调变埠,用以磁耦合该输入埠,并根据该输入功率,产生并输出一全波整流的弦波电流;换相器,耦接于该调变埠,用以根据开关控制信号和反相开关控制信号,转换该弦波电流成为交流电流,并输出该交流电流至市电,其中该开关控制信号和该反相开关控制信号的频率和该市电的频率相同;及主动功率解耦电路埠;其中,当该输入功率大于该换相器所输出的输出功率时,该调变埠根据第一脉冲宽度调变控制信号,输出该全波整流的弦波电流至该换相器,以及该主动功率解耦电路埠根据第二脉冲宽度调变控制信号,储存该输入功率与该输出功率的差值;当该输入功率小于该输出功率时,该调变埠根据该第一脉冲宽度调变控制信号,输出该弦波电流至该换相器,以及该主动功率解耦电路埠根据一第三脉冲宽度调变控制信号,通过该调变埠输出该差值至该换相器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈耀铭廖建尧周政彦相理古孝治
申请(专利权)人:苏州达方电子有限公司达方电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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