图 1。3 混合型光伏系统结构框图
1。3 光伏系统中直流变换器概述
光伏系统中的直流变换器根据开关管的开关变换,将输入直流电压变为所 需要的输出直流电压的设备。其电路拓扑结构包含非隔离型和隔离型[7],都具 有实现直流电压的变换功能。近年来,直流变换器成为提高光伏系统效率的重 要突破点,其用于 MPPT 时可以有效的提高系统效率。
1。3。1 非隔离型变换器拓扑结构概述[8]
1。3。1。1型变换器
Buck 变换器又称为降压变换器,由开关管、二极管、电容和电感组成,其 电路拓扑图如图 1。4(a)所示,图 1。4(b)是等效拓扑图。
(a) Buck 电路拓扑图 (b) Buck 电路等效拓扑图
图 1。4 Buck 型变换器电路图
1。3。1。21。2 Boost 型变换器
Boost 变换器又称为升压变换器,由开关管、二极管、电容和电感组成,其 电路拓扑图如图 1。5(a)所示,图 1。5(b)是等效拓扑图。
(a)Boost 电路拓扑图 (b)Boost 电路等效拓扑图论文网
图 1。5 Boost 型变换器电路图
1。3。1。31。3 Buck-Boost 型变换器
Buck-Boost 变换器又称为降压-升压变换器,Buck-Boost 电路原始拓扑图 如图 1。6(a)所示。实际拓扑图如图 1。6(b)所示,其输入与输出极性相反。
(a)Buck-Boost 电路原始拓扑图 (b)Buck-Boost 电路实际拓扑图
图 1。6 Buck-Boost 型变换器电路图
1。3。1。4 Cuk 型变换器
Cuk 变换器又称为 Boost-Buck 变换器,其原始拓扑图如图 1。7(a)所示,实 际拓扑图如图 1。7(b)所示,其输入与输出极性相反。
(a)Cuk 电路原始拓扑图 (b)Cuk 电路实际拓扑图
图 1。7 Cuk 型变换器电路图
1。3。2 隔离型变换器拓扑结构概述
宽输入直流变换器功率器件由于电压变化频繁,电压应力较大,导致使用周 期锐减。这点可以通过两级式变换器解决,但两级式变换器器件较多,控制不易
[9]。
两级式变换器一般由前级调节器和后级进行效率优化变换器组成,前级调节 器对输出做闭环控制,实现电路的静态和动态要求;而后级变换器工作在开环状 态。
两级式变换器前级调节器一般为 Buck 或者 Boost 电路,而后级输出基本为 对称电路,如全桥电路。常见的两级拓扑主要有 Buck+半桥,Boost+半桥,Boost- SRC,Boost-LLC。
1。3。2。1 多相交错并联 Buck 变换器[10]
多相交错并联技术一般用在输出电流大而电压小的直流变换器中。其电路图 如图 1。8 所示。