太陽能逆變器中igbt和mosfet技術(shù)解析-在線瀏覽
2024-08-24 20:01本頁面
【正文】 的要求，當(dāng)中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行時，為避免與公共電網(wǎng)的電力污染，也要求逆變器輸出正弦波電流。在逆變電路中，按照負載性質(zhì)的不同，逆變分為有源逆變和無源逆變。相應(yīng)的裝置稱為有源逆變器，控制角大于90176。而把直流電能變換為交流電能，直接向非電源負載供電的電路，稱之為無源逆變電路，又稱為變頻器。其中他勵逆變器需要外部交流電壓源，給晶閘管提供整流電壓。自勵逆變器不需要外部交流電壓源，整流電壓由逆變器的一部分儲能元件（比如電容）來提供或者通過增加待關(guān)斷整流閥（像MOSFET 或IGBT）的電阻值來實現(xiàn)。這種逆變器通過增加周期內(nèi)脈沖的切換次數(shù)，來降低電壓、電流的諧波含量；諧波含量與脈沖切換次數(shù)呈正比。電壓型控制模式的原理是以輸出電壓作為受控量，系統(tǒng)輸出和電網(wǎng)電壓同頻同相的電壓信號，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，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。太陽能逆變器的典型架構(gòu)一般采用四個開關(guān)的全橋拓撲，如圖1所示。該逆變器用于在其目標市場的頻率和電壓條件下，產(chǎn)生單相位正弦電壓波形。 實質(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。與快速和標準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。這個設(shè)計中的開關(guān)技術(shù)具有如下優(yōu)勢：通過允許高壓端和低壓端IGBT獨立優(yōu)化實現(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，因為任何時間點的開關(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，因為橋的同一邊上的IGBT永遠不可能以互補方式開關(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)期間的損耗達到最小。為取得最佳的轉(zhuǎn)換效率和性能，為太陽能逆變器選擇正確的功率晶體管極具挑戰(zhàn)性，而且非常耗時。 IGBT是一種少數(shù)載流子器件，它的
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