高效率逆变器优化设计分析及研究-solarbe文库

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高效率逆变器优化设计分析及研究［摘要］为了提高太阳能逆变器的效率，本文根据传统的 SPWM 技术原理，在此基础上采用单相三阶半周调制 SPWM 技术，使之在一个正弦周期内，开关损耗比常规 SPWM 技术降低一半，并且三阶 SPWM 谐波幅值小，大大提高了整机效率，有很大的经济利益和使用价值。［关键词］单相三阶半周调制 SPWM，逆变器0 引言世界上有众多的人口，由于经济的发展，能源是一个非常基础的需求。要提高生活水平、发展经济，都缺不了能源。能源问题将成为 21 世纪的突出问题。太阳能、风能、地热能等清洁能源逐渐受到人类的重视。在我国广大农村，特别是在大西北、内蒙古、西藏等远离电网的地区，太阳能、风能等可再生自然能源尤其丰富，因此积极推广太阳能供电可谓是一项有意义的工作。基本的太阳能发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池构成，而家用太阳能供电系统，一般是将太阳能电池所发的电通过充电控制器存在蓄电池中（额定电压通常为 12V），再通过逆变器逆变成 220V/50Hz 的正弦电压供给用户使用。由于考虑到节能问题和逆变器可靠、高效、输出电压谐波含量低的要求，本篇文章采用新颖的单相三阶半周调制 SPWM 技术，使开关损耗在一个正弦周期内比常规SPWM 技术降低一半。这样就实现了高效节能的目的，在实际应用中具有很大的经济价值。1 系统基本结构及工作流程系统的工作流程如图 1 所示。该太阳能发电系统是通过太阳能电池板将太阳辐射能直接转换成直流电存贮于蓄电池内，经过充电控制器为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生，记录并显示系统各种重要数据，如充电电流、电压等。此外系统中还设有一个全桥结构如图 2 所示，图中的全桥结构是由低导通电阻 MOSFET 两两并联组成。由两对互补的 SPWM 波去控制开关管的通断，在桥中点便得到等幅不等宽的调制波，经滤波变压网络，便可得到 50Hz 正弦电压。

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