ZHCAET2A October 2020 – December 2024
逆變器功率級(jí)保持雙向,以實(shí)現(xiàn)從直流鏈路到電網(wǎng)兼容交流電源的功率轉(zhuǎn)換,反之亦然。先進(jìn)的串式逆變器往往通過(guò)鎖相環(huán) (PLL) 隨時(shí)與電網(wǎng)連接并與電網(wǎng)同步。逆變器或 PFC 級(jí)可分為兩大類,即電網(wǎng)是單相還是三相。單相進(jìn)一步?jīng)Q定了器件是分相(日本、美國(guó)等地區(qū)為 110VRMS)還是 230VRMS(歐洲、ROA 等地區(qū))的額定值。
并網(wǎng)逆變器的額外任務(wù)是將振幅、頻率和相位與由多個(gè)源和負(fù)載組成的現(xiàn)有電網(wǎng)同步。它還需要解決在電網(wǎng)出現(xiàn)任何故障(如停電、斷電、過(guò)壓等)時(shí)檢測(cè)并將自身與電網(wǎng)隔離的問(wèn)題。這稱為防孤島保護(hù)。
當(dāng)今的串式逆變器在成本和功率密度方面都具有競(jìng)爭(zhēng)力,一般都不需要變壓器。無(wú)變壓器的串式逆變器為返回電流提供了低阻抗路徑。由于 PV 表面暴露在接地屋頂或附近的其他表面上方,因此這種漏電流是 PV 應(yīng)用中眾所周知的挑戰(zhàn)。表面積較大會(huì)導(dǎo)致 PV 電池板與接地之間的雜散電容值較高,在潮濕環(huán)境或雨天,雜散電容可能高達(dá) 200nF/kWp。當(dāng)轉(zhuǎn)換器的共模電壓沒(méi)有得到很好的緩解時(shí),這種寄生電容會(huì)導(dǎo)致高共模電流流入系統(tǒng),并可能導(dǎo)致 EMI 和電網(wǎng)電流失真等問(wèn)題??梢园l(fā)現(xiàn),需要通過(guò)所用拓?fù)鋪?lái)解決安全和殘余電流檢測(cè) (RCD) 方面的問(wèn)題。因此,所選的相應(yīng)拓?fù)湫枰鉀Q該問(wèn)題。
圖 2-4 表示 TIDA-010938 中存在的基于 HERIC 的直流/交流轉(zhuǎn)換器拓?fù)?。?dāng)僅 FET Q6、Q7、Q8、Q9 運(yùn)行且不使用 Q10 和 Q11 時(shí),也可以將其配置為 H 橋模式。對(duì)于逆變器級(jí),可使用各種由正弦 PWM 調(diào)制的降壓衍生非隔離式拓?fù)洹F渲邪ㄟm用于單相的拓?fù)?,例如支持雙極調(diào)制的兩級(jí) H 橋、支持單極調(diào)制的三級(jí) H 橋、HERIC 和圖騰柱(TIDA-010933,它是額定功率為 1.6kW 的逆變器級(jí))。TIDA-010938 展示了額定功率高達(dá) 4.6kW 的逆變器級(jí),可配置為單極、雙極和基于 HERIC 的轉(zhuǎn)換器。表 2-1 列出了每個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)。
3L H 橋單極 | 2L H 橋雙極 | 3L 圖騰柱 | 3L HERIC | |
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優(yōu)勢(shì) |
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挑戰(zhàn) |
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