基于

LLC 隔离的光伏并网逆变器设计方

案

摘要：传统光伏并网逆变器使用工频变压器进行隔离，体积大、笨重、成
本高、效率低。鉴于此，本文提出了一种利用半桥

LLC 串联谐振电路进行

隔离的光伏并网逆变器设计方案，该设计方案分析了两级式光伏并网逆
变器各级结构、组成、工作原理把采用变压器隔离和半桥

LLC 串联谐振电

路隔离的光伏并网逆变器进行对比可知，采用

LLC 谐振电路进行隔离比

变压器效率高、重量轻、体积小，从而证实了本方案的可行性。
　　

0 引言

　　随着光伏行业的蓬勃发展，光伏并网发电已经成为光伏发电领域研究和发
展的最新亮点。光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心，对提高整个光伏发电
系统的效率、可靠性、以及整个系统的使用寿命、降低成本至关重要。
　　传统的光伏并网逆变器按照有无隔离变压器可分为隔离型和非隔离型两大
类。非隔离型光伏并网逆变器由于体积小、重量轻、结构简单、造价低，但是由于
其跟电网之间没有进行隔离，容易向电网馈入直流分量和谐波，增加系统传导
损耗，而且容易发生触电危险，对人构成伤害。隔离型光伏并网逆变器可分为工
频隔离型和高频隔离型。由于增加了隔离变压器，系统保证不会向电网馈入直流
分量，而且更安全。但是工频变压器成本高、体积大又笨重，所以工频隔离型光
伏并网逆变器不利于小型化和广泛使用。高频隔离型光伏并网逆变器虽然解决了
前者体积大和笨重的问题，但是增加了系统的复杂性，增加了元器件数量提高
了成本，整体效率并不高。
　　综合以上考虑，本文提出了一种利用

LLC 谐振电路进行隔离的高频光伏并

网逆变器设计方案，将隔离型和非隔离型光伏并网逆变器的优点结合到一起，
既减轻了重量、缩小了体积、降低了成本，又提高了电能质量和安全性。而且由于
使用

LLC 谐振电路能够实现 DC-DC  级功率器件的软开关，可以大大降低功率

器件的开关损耗，因此能显着提高整个系统的转换效率和器件的使用寿命。
　　

1 光伏并网逆变器结构及基本原理

　　

1.1 系统设计结构

　　采用

LLC 隔离的光伏并网逆变器结构如图 1 所示，它包括 DC-DC 直流升

压级和

DC-AC 逆变级两级结构，前级负责对太阳能电池阵列传送过来的直流电

进行升压和最大功率跟踪，后级负责对前级传送过来的直流电进行逆变，最后
经过滤波电路后进行并网。