光伏逆變器

寄生電容為太陽能電池板對大地的分布電容，取決定于電池板面積、空氣濕度和安裝方式等因素。傳統的晶硅電池對地分布電容為 50 ～ 150 nF /kW，但對于低成本和更適合光伏建筑一體化的薄膜電池，其對地分布電容上升到 1 μF /kW。

單極性調制的 H4 橋因其效率高、電流紋波小等優點普遍用于光伏逆變器中，但是它也產生了高頻脈動的共模電壓（ 其值為直流電壓） ［1］，因此不能用于非隔離光伏并網逆變器。目前，各國研究學者為抑制共模電流，其主要思路是在逆變電路中構造新的續流回路，使得續流階段太陽能電池輸出端與電網脫離。

目前比較成熟的拓撲結構有 FB-DCBP 拓撲［2］、HEＲIC 拓撲［3］、H5 拓撲［4］ 等。其中德國 SMA 公司專利 H5 逆變器拓撲，器件少、成本低，但由于有兩個開關管的反并聯二極管用于續流通道，容易出現器件損壞或者EMI問題，這極大地限制了H5 橋的效率。

文中在研究了以上拓撲結構的基礎上，分析了一種新型的 H6 橋結構［5］，其具有更低的漏電流，更小的輸出電流失真，不需要前端的分裂電容，且在橋臂中點間形成續流回路，電流不經過開關管本身的反并聯二極管，可以獲得更高效率。文中設計了 1 kW 樣機，實驗結果證明此拓撲可以很好地實現共模電流 的 抑 制，更好應用于非隔離光伏并網系統中。

1 新型變換器共模電流分析

1． 1 H6 拓撲結構 H6 拓撲的結構如圖 1 所 示，它 包 括 6 個 MOSFET（ S1 ～ S6 ） ，兩個二極管（ D1，D2 ） 和兩個作為低通濾波器的分離電感組成。此拓撲有以下優點： 高效率，寬負載范圍，低漏電流，相對于全橋單極性 PWM 調制來說有較小的輸出電感，因為不存在同橋臂導通的情況，不需要設置死區，因此有更低的輸出電流失真度。此拓撲的調制方式是： S1 ～ S4 為高頻調制，S5， S6 為低頻調制。如果正弦控制電壓 Vcontrol 大于調制載波 Vcarrier，則 S1，S4 導通，否則 S2，S3 導通; 如果 Vcontrol 大于 0，則 S5 導通，否則 S6 導通。