發(fā)布時間：2022-01-12 12:25

　　傳統(tǒng)能源帶來的環(huán)境污染以及能源匱乏問題日益嚴重,太陽能因其清潔豐富的優(yōu)點成為可再生能源中的重點研究對象,與此同時,太陽能發(fā)電技術以其高效、無污染、不受資源分布地域限制等優(yōu)點得到廣泛的關注。本文針對光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中單個光伏電池板輸出電壓過低難以升壓得到與市電并網(wǎng)的直流母線電壓問題,提出了一種將單個光伏電池板20V輸出電壓通過大升壓比DC/DC變換器連接至400V直流母線,之后再經(jīng)逆變電路將400V直流母線電壓實現(xiàn)并網(wǎng)逆變的兩級式并網(wǎng)逆變器電路拓撲。該拓撲前級采用一種交錯型結構和二極管-電容倍壓單元（Diode–capacitor Multiplier,DCM）組合的倍壓電路大升壓比DC/DC結構,實現(xiàn)高增益和最大功率點跟蹤（Maximum Power Point Tracking,MPPT）控制;后級采用無橋臂直通風險的雙Buck逆變結構,利用電壓電流雙閉環(huán)、數(shù)字鎖相控制方法實現(xiàn)逆變并網(wǎng)。另外,該拓撲采用高頻開關控制以順應逆變器高開關頻率和高功率密度的發(fā)展趨勢。本文將從電路拓撲結構和控制策略等問題展開深入的研究分析。具體內(nèi)容包括:首先,對前級高增益高效率電路拓撲的工作原理進行詳細分析,通過... 

【文章來源】：青島大學山東省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電路電感電流仿真圖

青島大學碩士學位論文17122Srms122out12_12211(2-5)212121NNNIDDDIDDD222Srms211out212_11(2-6)212121NNNIDDDIDdD式中outN4，I1A，對于本文研究的具有單一輸入源和相同占空比D1和D2的倍壓電路拓撲，開關管電流的仿真圖如圖2-6所示。根據(jù)圖2-6看到開關管S2在電路的模態(tài)2狀態(tài)時電流波形中出現(xiàn)了失真和尖峰。開關電流尖峰是由于電容之間的電壓不平衡引起的。圖2-6開關管電流仿真圖Fig.2-6Circuitswitchtubecurrentsimulationdiagram圖2-7為電路的開關管和二極管電流仿真圖。因為32out4CCCCVVVV，二極管D3剛開始是傳遞電感電流1LI的，當32out4CCCCVVVV時，此時13outLDD2III。當132out4CCCCCVVVVV時，二極管D1開始導通。在此期間，二極管電流131outDDDDII,II。從電路分析可以得出流過開關管S2電流是2LI、1DI和3DI的總和。因此，開關管S2的電流存在尖峰和失真的問題。其尖峰值的大小等于電感電流1LI和2LI的總和。針對圖2-6和2-7中開關管S2出現(xiàn)的電流尖峰和失真問題，一般可以采用三種方法，一是通過減小寄生電容（引入元件實際的寄生電感）；二是通過增大開關管柵極的驅(qū)動電阻值以防止開關速度過快；三是對實驗樣機的電線套磁環(huán)。其中，第一種方法既可以通過仿真實現(xiàn)，也可以在繪制主電路過程中適當減小寄生電容來實現(xiàn)，利用引入實際的寄生電感后的仿真圖如圖2-8所示；第二種方法可以通過系

青島大學碩士學位論文18統(tǒng)硬件設計中的開關管驅(qū)動電路中實現(xiàn)。綜合上述分析，可以看出電流表現(xiàn)出與RC電路充放電相似的特性，這主要是由于電路中存在寄生電阻，例如電感直流電阻（DCR）和電壓倍增單元中電容的等效串聯(lián)電阻（ESR）。圖2-7開關管和二極管電流仿真圖Fig.2-7Switchanddiodecurrentsimulationdiagram圖2-8抑制電流尖峰后的開關管電流仿真圖Fig.2-8Simulationdiagramofswitchcurrentaftersuppressingcurrentspike2.1.3電壓增益和器件電壓應力分析結合傳統(tǒng)Boost變換器的開關管的峰值電壓分析，可以得出圖2-2中兩個開關管承受的電壓應力為：1inS1(2-7)1VVD

【參考文獻】：
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