前述文章，光伏微逆變器應(yīng)用中的拓?fù)浼肮ぷ髟矸治觯?簡(jiǎn)要分析了微逆變電路的DC/DC部分拓?fù)?，接著上文，本文我們?jiǎn)要分析一下逆變部分的電路拓?fù)?，這樣就會(huì)有一個(gè)完整的拓?fù)浞治鲞^程。

逆變部分主要是一個(gè)全橋拓?fù)?，全橋電路是連接在反激變換器輸出端的，而且全橋電路針對(duì)反激變換器輸出的整流電壓，對(duì)它進(jìn)行展開變換，用于控制到電網(wǎng)的功率流向。

圖1為全橋展開電路的MOSFET的隔離驅(qū)動(dòng)電路,下面電路用到了MCP14E4-E/SN這個(gè)雙輸出驅(qū)動(dòng)芯片。

圖1 全橋展開電路的驅(qū)動(dòng)電路

圖2 全橋展開電路的驅(qū)動(dòng)電路隔離部分

接下來我們重點(diǎn)介紹一下這個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)和功能。為了保持控制器和高壓交流電路之間的電氣隔離，門級(jí)驅(qū)動(dòng)變壓器用于驅(qū)動(dòng)高邊和低邊的MOSFET, 這里采用高頻228kHz，固定占空比50%的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)門級(jí)變壓器，為了避免門級(jí)驅(qū)動(dòng)變壓器磁飽和，陶瓷電容在串聯(lián)回路上，放在驅(qū)動(dòng)IC輸出和門級(jí)驅(qū)動(dòng)變壓器之間，這些電容除去了直流偏置分量，將使用6V驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)MOSFET.

在驅(qū)動(dòng)變壓器輸出端是低通濾波器，產(chǎn)生純DC電壓以2倍母線頻率驅(qū)動(dòng)全橋的MOSFET,為了減小器件開關(guān)損耗，所以MOSFET開關(guān)是在電壓或電流的過零點(diǎn)處切換。這里說一下門級(jí)放電的特別之處，光耦跨過全橋MOSFET的門源級(jí)，去建立一個(gè)快速的放電路徑，當(dāng)MOSFET關(guān)斷的時(shí)候,如果沒有這個(gè)光耦放電路徑，唯一給門級(jí)電壓放電的通路就是門源級(jí)下拉電阻，全橋展開電路顯示在圖3所示。

圖3 全橋展開電路結(jié)構(gòu)

這里可以看到門級(jí)驅(qū)動(dòng)通過驅(qū)動(dòng)變壓器進(jìn)行隔離驅(qū)動(dòng)，而同時(shí)通過光耦隔離電路產(chǎn)生門級(jí)快速放電通路。

全橋展開電路的運(yùn)行波形顯示于圖4，在一個(gè)AC半周期,PWM3H開關(guān)，驅(qū)動(dòng)一個(gè)展開電路的橋臂，Q2和Q5,當(dāng)AC電壓接近0時(shí)，PWM3H不工作，光耦使能OPTO_DRV1, 在另一個(gè)AC半周期，PWM3L驅(qū)動(dòng)MOSFET Q3和Q4,工作原理類似。從圖示上看當(dāng)在AC電壓開始階段，PWM波形是使能的，輸出電壓從0開始。

圖4 逆變電路驅(qū)動(dòng)波形

由于輸出交流電壓，EMI電路是必不可少的部分。這里有一個(gè)EMI濾波器連接到全橋展開電路輸出端。具體而言，EMI濾波器由共模電感L6, 共模電容C48, C52, 差模濾波器C51和L4, L7組成。濾波器使用現(xiàn)成的器件的合適降額來設(shè)計(jì),在EMI濾波器輸出是一個(gè)430V的壓敏電阻，跨過L和N端起到保護(hù)的作用，主要是瞬態(tài)電壓尖峰保護(hù)的作用，在壓敏電阻之后是兩個(gè)保險(xiǎn)絲，一個(gè)在AC的L線路徑上，另一個(gè)是在N線路徑上，最后一個(gè)元件串聯(lián)在保險(xiǎn)絲上是一個(gè)鐵氧體磁珠，接下來是輸出端連接器，鐵氧體磁珠幫助抑制高頻分量。EMI濾波器的電路圖如圖5所示。

圖5 逆變器輸出EMI電路

這里我們也順便解釋一下什么是壓敏電阻，MOV金屬氧化物壓敏電阻是以氧化鋅ZnO為主要成分，它是一個(gè)非線性電阻，類似于一個(gè)有閾值的開關(guān)。這種電阻的特點(diǎn)是浪涌電流耐量及非線性系數(shù)非常大，在閾值電壓以下時(shí)，其阻抗非常大，無電流通過。當(dāng)超過閾值電壓時(shí)，其兩端電阻降低相當(dāng)于短路，可以在上面泄放大電流，所以它可以作為電子電路的保護(hù)器件，可以對(duì)異常電壓如雷擊浪涌電壓進(jìn)行吸收。

以上就是微逆變電路中，逆變?nèi)珮蚣癊MI濾波器部分的主要電路的基本組成及功能。