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电路,

DC-DC 级执行最大功率点跟踪(MPPT)算法,使太阳能电池始终工作在最大功率

点。

  经过最大功率点跟踪控制后

DC-DC 电路将太阳能电池的电能进行升压变成适合 DC-

AC 级的直流电,然后送到 DC-AC 级将直流电变换成交流电。控制器对采样电路采取的电
网电压或电流相位进行跟踪计算,然后通过调节

DC-DC 级功率器件开关使逆变器的输出电

流与电网电压同频同相,最后通过输出滤波电路或隔离变压器将电能输送到电网。本文

DC-

DC 级输入 200~300 V,输出 400 V 直流电压,输出功率 500 W,满载时功率因数不低于
94%.DC-AC 级输入直流电压 400 V,功率等级 600 W,功率因数为 1.

  

2 LLC 电路分析

  本文采用

LLC 谐振电路代替工频变压器进行隔离,这是跟传统光伏并网逆变器所不同

的地方,也是其优点所在。传统工频隔离变压器体积大、笨重、成本高,采用

LLC 谐振电路

进行隔离可以大大缩小逆变系统的体积,提高效率和功率密度。

LLC 谐振电路是在传统的

串联谐振电路基础上,将变压器励磁电感

Lm 串联在谐振回路中,构成一个 LLC 谐振电路

4]。相比传统的串联谐振电路,由于增加了一个谐振电感,使得电路谐振频率降低,无

需使用额外辅助网络就可以实现全负载范围内的开关管零电压开关;其次,变压器副边整
流二极管可以有条件的工作在零电压关断,减小了二极管反向恢复所产生的损耗;而且其
适合工作在宽的电压输入范围下,输入电压越高,效率越高,在工作点最优时可获得

97%

的转换效率。

  本文采用了一个半桥

LLC 串联谐振电路,如图 2 所示。半桥 LLC 串联谐振电路包含输

入电容

C1 、C2 ,MOSFET Q1 、Q2 ,谐振电感 Lr ,谐振电容 Cr ,变压器 T1 ,输出整流

二极管

D1 ~ D4 和输出电容 C3 。

  由于增加了一个谐振电感,

LLC 谐振电路具有两个谐振频率,一个是谐振电感 Lr 和谐

振电容

Cr 的谐振频率 fr ,另一个是 Lm 加上 Lr 与 Cr 的谐振频率 fm 。计算公式如下:

  

    在 串 联
谐 振 电 路 中 ,
工 作 频 率

fs 

高于

fr 时才能保证开关管工作在 ZVS 状态,而在 LLC 电路中,只要保证 fs 高于 fm 就能实

现开关管的

ZVS.下面对它的工作过程进行简单分析。