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太阳能中按照逆变拓扑进行IGBT选择

发布日期:2019-04-09  浏览:

  从严酷的意义上来说,太阳能逆变器属于一种功率类的电子电,太阳能逆变器是一种功率电子电,能把太阳能电池板的曲流电压转换为交换电压来驱动家用电器、照明及电机东西等交换负载。如图1所示,太阳能逆变器的典型架构一般采用四个开关的全桥拓扑。

  再正在图1中,Q1和Q3被指定为高压侧IGBT,Q2和Q4则是低压侧IGBT。该逆变器用于正在其方针市场的频次和电压前提下,发生单相位正弦电压波形。有些逆变器用于毗连净计量效益电网的室第安拆,这就是此中一个方针使用市场,此项使用要求逆变器供给低谐波交换正弦电压,让电力可注入电网中。

  以图3为例,若IGBT具有不异的体积和手艺,一个超速IGBT比一个尺度速度的IGBT具有更高的Vce(on)。然而,超速IGBT的封闭速度却比尺度IGBT快得多。图3反映的这种关系,是通过节制IGBT的少数载体复合率的利用周期以影响封闭时间来实现的。

  脉宽调制这些IGBT的最佳方式是什么?如何才能把功耗降到最低呢?方式之一是仅对高压侧IGBT进行脉宽调制,对应的低压侧IGBT以50Hz或60Hz换相。图2所示为一个典型的栅压信号。当Q1正进行脉宽调制时,Q4维持正半周期操做。Q2和Q3正在正半周期连结关断。到了负半周期,当Q3进行脉宽调制时,Q2连结形态。Q1和Q4会正在负半周期关断。图2也显示了通过输出滤波电容器C1的AC正弦电压波形。

  IGBT根基上是具备金属门氧化物门布局的$双极型晶体管(BJT)。这种设想让IGBT的栅极能够像MOSFET一样,以电压取代电流来节制开关。做为一种BJT,IGBT的电流处置能力比MOSFET更高。同时,IGBT亦如BJT一样是一种少数载体元件。这意味着IGBT封闭的速度是由少数载体复合的速度快慢来决定。此外,IGBT的封闭时间取它的集极-射极饱和电压(Vce(on))成反比(如图3所示)。

  为满脚这个要求,IGBT可正在20kHz或以上频次的环境下,对50Hz或60Hz的频次进行脉宽调制,因而输出电感器L1和L2便能够连结合理的玲珑体积,并能无效谐波。此外,因为其转换频次超出跨越人类的一般听觉频谱,因而该设想也可尽量削减逆变器发生的可听噪声。

  (3)因为统一相上的IGBT绝对不会以互补的体例进行转换,所以不成能呈现总线)可优化低压侧IGBT的反并联二极管,以尽量减低续流和反向恢复导致的损耗。

  通过上文的引见,相信大师对于IGBT正在太阳能逆变中的感化有了必然的领会。本文采用图文连系的体例,为大师从反标的目的拾掇出了操纵全桥逆变拓扑来反推IGBT,从而进行选择的方式。对于太阳能比力感乐趣的伴侣能够花上几分钟来阅读本文,相信会成心想不到的收成。

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