并网型逆变器的设计方案

导读：光伏发电作为新能源开发利用的重要内容，对于解决能源和环境
问题，有着深远的意义。逆变器是光伏发电过程中的重要环节。文中对逆
变系统的拓扑结构进行了研究，设计了以高频升压和全桥逆变为拓扑结
构的逆变系统，再配合有源滤波，为太阳能的进一步开发利用起到一定
的作用。
　　在能源日益紧张的今天，光伏发电技术越来越受到重视。太阳能电池和风力
发电机产生的直流电需要经过逆变器逆变并达到规定要求才能并网，因此逆变
器的设计关乎到光伏系统是否合理、高效、经济的运行。
　　

1 光伏逆变器的原理结构

　　光伏并网逆变器的结构如图

1 所示，主要由前级 DC/DC  变换器和后级

DC/AC 逆变器构成。其基本原理是通过高频变换技术将低压直流电变成高压直
流电，然后通过工频逆变电路得到

220V 交流电。这种结构具有电路简单、逆变

电源空载损耗很小、输出功率大、逆变效率高、稳定性好、失真度小等优点。

　　图

1 光伏逆变器结构图

　　逆变器主电路如图

2 所示。DC/DC 模块的控制使用 SG3525  芯片。SG3525 是

双端输出式

SPWM 脉宽调制芯片，产生占空比可变的 PWM 波形用于驱动晶闸

管的门极来控制晶闸管通断，从而达到控制输出波形的目的。
　　作为并网逆变器的关键模块，

DC/AC 模块具有更高的控制要求，本设计采

用

TI 公司的 TMS320F240  作为主控芯片，用于采集电网同步信号、交流输入电

压信号、调节

IGBT  门极驱动电路脉冲频率，通过基于 DSP 芯片的软件锁相环控

制技术，完成对并网电流的频率、相位控制，使输出电压满足与电网电压的同频
同相关系。
　　滤波采用二阶带通滤波器，是有源滤波器的一种，用于传输有用频段的信
号，抑制或衰减无用频段的信号。其可以有效地滤除逆变后产生的高频干扰波形
使逆变后的电压波形达到并网的要求。