光伏逆变系统中的ZVS升压变换器(5)

第１１期

表２

Ｔａｂｌｅ２

ＺＶＳ

孟建辉等：光伏逆变系统中的ＺＶＳ升压变换器

Ｂｏｏｓｔ升压变换器的主要谐振参数

ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＺＶＳｂｏｏｓｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒ

５

想情况不同的是，由于存在能量的损耗，谐振电感电流在正的最大值和负的最大值时并不能维持一个恒定的值不变，而是有一定的减小的变化趋势。

Ｍａｉｎ

ｒｅｓｏｎａｎｔ

Ｌ，／

ｆ

／

Ｆ／

３仿真分析

针对本文研究的应用在两级式单相非隔离型光

图７谐振电感Ｌ，的电流波形

Ｆｉｇ．７

ＴｈｅｃｕｒｒｅｎｔｗａｖｅｆｏｒｍｏｆｔｈｅｒｅｓｏｎａｎｔｉｎｄｕｃｔｏｒＬ，

伏并网逆变器中的ＺＶＳＢｏｏｓｔ升压变换器，利用元器件级的仿真软件Ｓａｂｅｒ进行仿真分析，其仿真参数与表２所选参数一致。其中，仿真时间为３０

选择一致。

图５所示是主开关管两端的电压和电流波形图，图６所示辅助开关管两端的电压和电流波形图。

４００＞

ｍｓ，

４实验验证

为了验证所研究的ＺＶＳＢｏｏｓｔ升压变换器能够

仿真步长１ａｓ，仿真中所有开关器件型号均与实际

较大的提高两级式单相非隔离型光伏并网逆变器的

效率，研制了一套额定功率为３ｋＷ的实验样机，如图８所示。

言２００

０２０

≤１０

。

Ｏ２５．８８

２５．９０

２５．９２

２５．９４

２５．９６ｔ／ｍｓ

２５．９８

２６（）ｏ

２６．０２

图５主开关管Ｓ。两端的电压、电流波形

Ｆｉｇ．５

ＴｈｅｖｏｌｔａｇｅａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｗａｖｅｆｏｒｍｓｏｆｔｈｅｍａｉｎｓｗｉｔｃｈＳＩ

Ｆｉｇ．８

图８实验样机

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｏｔｙｐｅ

其中，该样机的实验参数为：输入电压为Ｕ。，＝２００～５００ＶＤＣ；升压后的直流母线电压为Ｕ出＝

４００ＶＤＣ；输出电压为ｕ鲥ｄ＝２２０ＶＡＣ；输出频率工。＝５０Ｈｚ；ＺＶＳＢｏｏｓｔ主电感Ｌ。＝１．６ｍＨ；光伏阵列输入

２５．８８

２５．９０

２５．９２

２５９４

２５．９６ｔ／ｍｓ

２５．９８

２６．００

２６．０２

电容Ｃｉｎｌ＝１９５¨Ｆ；直流母线电容Ｃｉ。＝２０００斗Ｆ；输

出滤波电感Ｌ：＝Ｌ，＝１．２ｍＨ；输出滤波电容Ｃ。。。＝

４．７斗Ｆ；ＺＶＳ

图６辅助开关管Ｓ：两端的电压、电流波形

Ｆｉｇ．６

ＴｈｅｖｏｌｔａｇｅａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｗａｖｅｆｏｒｍｓｏｆｔｈｅａｕｘｉｌｉａｒｙｓｗｉｔｃｈＳ２

Ｂｏｏｓｔ升压变换器中其它的参数如表２

所示。此外，核心控制板采用浮点型ＤＳＰ：ＴＭＳ３２０Ｆ２８３３５。本次实验相关波形及数据结果是

利用ＴＤＳ２０１４示波器及ＷＴ３０００功率分析仪进行测

从图５和图６中可以看出，主开关管Ｓ。在零电压条件下开通、关断，谐振电容Ｃ，减小了关断损耗。

辅助开关管Ｓ：在谐振电感Ｌ，作用下，其导通时的电流上升缓慢，减小了开通损耗，关断时，由于吸收

量得到的。

图９所示为ＺＶＳＢｏｏｓｔ升压变换器中主开关管Ｓ，两端的电压与门极驱动波形，图９（ｂ）是图９（ａ）

开通与关断过程的局部放大图。在主开关管ｓ．导

通之前，由于谐振回路的存在，它两端的电压已经下

电容Ｇ，的存在，减少了ｓ：的关断损耗。

图７所示是谐振电感￡，的电流波形图。与理

降为零，即Ｓ．实现了零电压开通与关断。

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