基于

LLC 隔离的光伏并网逆变器设计方案

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。

　　

　　

1.2 工作原理

　　光伏并网逆变器通过使功率器件有规律的开通、关断来控制电能的传输，功率器件的开
通关断采用脉冲宽度调制（

PWM）方式来控制。太阳能电池产生的直流电首先送给 DC-DC