太陽能逆變器中igbt和mosfet技術(shù)解析(編輯修改稿)
2024-08-10 20:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 同相的電壓信號，整個系統(tǒng)相當(dāng)于一個內(nèi)阻很小的受控電壓源；電流型控制模式的原理則是以輸出電感電流作為受控目標(biāo)，系統(tǒng)輸出和電網(wǎng)電壓同頻同相的電流信號，整個系統(tǒng)相當(dāng)于一個內(nèi)阻較大的受控電流源?！ ∧壳埃柲苣孀兤饕延卸喾N拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，最常見的是用于單相的半橋、全橋和Heric（Sunways專利）逆變器，以及用于三相的六脈沖橋和中點(diǎn)鉗位（NPC）逆變器。太陽能逆變器的典型架構(gòu)一般采用四個開關(guān)的全橋拓?fù)?，如圖1所示?！ ≡趫D1中， Q1 和Q3被指定為高壓側(cè)IGBT，Q2 和Q4 則是低壓側(cè) IGBT。該逆變器用于在其目標(biāo)市場的頻率和電壓條件下，產(chǎn)生單相位正弦電壓波形。有些逆變器用于連接凈計(jì)量效益電網(wǎng)的住宅安裝，這就是其中一個目標(biāo)應(yīng)用市場，此項(xiàng)應(yīng)用要求逆變器提供低諧波交流正弦電壓，讓力可注入電網(wǎng)中。 實(shí)質(zhì)上，為保持諧波分量低和功率損耗最小，逆變器的高壓端IGBT采用脈寬調(diào)制（PWM），低壓端IGBT則以60Hz頻率變換電流方向。通過讓高壓端 IGBT使用20kHz或20kHz以上的PWM頻率和50/60Hz調(diào)制方案，輸出電感L1和L2在實(shí)例中可以做得很小，并且照樣能對諧波分量進(jìn)行高效濾波。與快速和標(biāo)準(zhǔn)速度的平面器件相比，開關(guān)速度為20kHz的超快速溝道型IGBT可以提供最低的總導(dǎo)通損耗和開關(guān)功率損耗。同樣，對于低壓端開關(guān)電路，工作在60Hz的標(biāo)準(zhǔn)速度IGBT可以提供最低的功率損耗。這個設(shè)計(jì)中的開關(guān)技術(shù)具有如下優(yōu)勢：通過允許高壓端和低壓端IGBT獨(dú)立優(yōu)化實(shí)現(xiàn)很高的效率；高壓端、同封裝的軟恢復(fù)二極管沒有續(xù)流時間，從而消除了不必要的開關(guān)損耗；低壓端IGBT的開關(guān)頻率只有60Hz，因此導(dǎo)通損耗是這些IGBT的主要因素；沒有交叉導(dǎo)通，因?yàn)槿魏螘r間點(diǎn)的開關(guān)都發(fā)生在對角的兩個器件上（Q1和Q4或Q2和Q3）；不存在總線直通的可能性，因?yàn)闃虻耐贿吷系腎GBT永遠(yuǎn)不可能以互補(bǔ)方式開關(guān)；跨接低壓端IGBT的同封裝、超快速、軟恢復(fù)二極管經(jīng)過優(yōu)化可以使續(xù)流和反向恢復(fù)期間的損耗達(dá)到最小。 三、IGBT抑或MOSFET 在太陽能轉(zhuǎn)換過程中，有各種先進(jìn)的功率器件可以使用，比如MOSFET、雙極結(jié)晶體管（BJT）和IGBT。為取得最佳的轉(zhuǎn)換效率和性
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