1000瓦正玄波逆变器电感有什么用,它的输出电感,需要多少圈儿

  • 利用输出滤波电感能量可以负载范围内实现原边开关管的ZVS

  • 提出了一种全新电压驱动同步整流器 同步整流管的驱动电压耦合输出滤波电感电压

  • 适当增大逆变输出滤波电感合理选择串联变压器原副方变比或采用电压前馈控制技术为改善滤波效果三条有效措施

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逆变器电感有什么用输出滤波电感设计(周洁敏).pdf

毕业设计说明书(毕业论文)

其Φ:UPV是太阳能电池阵列的输出电压Udc是直流母线DC-link的电压,也即Boost电路的

?TS是开关管的导通时间Ton输出电压,TS是开关管的开关周期?是Boost电路开关管的占空比,

?1???TS是开关管的截止时间

由于电感一直处于充电、放电过程,而且充放电过程都是曲线的所以电感电流不是一个直流分量,還存在纹波量其中纹波分量由电感两端的电压:

Ul?L*可得流过电感的电流变化量:

?Il?电感电流的纹波系数的定义??有以上各式可得电感的大小:

Il其中P0?1000W为输出功率。电流纹波系数的选取?需要考虑电感的饱和问题、减少IGBT中的峰值电流及电压损耗问题,这里取电流纹波系数??25%开关频率嘚选取时,应该综合考虑工作频率过高,则输出波形谐波含量少有利于滤波器的设计。但工作频率过高则功率开关管的发热和和损耗嘟会增加本系统选用开关管的频率为f?100KHz,当??0.65时有:

二、直流母线稳压电容参数的设计

升压斩波电路输出端电容的作用:①给直流母线稳壓②尽可能的滤除纹波电压。由电容两端电流的变化量:

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?I?C?电容两端电压的变化量:

?Udc?电容电压的文波系数??所以電容值的大小为:

0.02?400在实际的系统设计中当开关管给电感充电时,后级逆变部分所需要的能量是由电容提供的所以给设计的电容留下充足的裕量,所以给电容留一定的5倍以上的容量本文采用4500?F/450V的电容。

IGBT结合了GTR和MOSFET的优点所以Boost升压斩波电路中选用IGBT作为开关管。其承受的最大電压为400V最大电流为14A。本设计最终采用了英飞凌公司的IKW25N120T2其主要参数为:1200V/25A。

四、升压电路二极管的选择

Boost升压斩波电路中的续流兼有防反作鼡的二极管应该具有较低的通太电压降和快速恢复的特性二极管承受的最大电压是400V和最大电流14A的电流,所以选用Infineon公司快速恢复二极管IDP18E120其主要参数为1200V/18A。 3.4.2 逆变器电感有什么用电路设计与参数选择

一、IGBT开关管的选择

逆变器电感有什么用的功率开关器件的选择至关重要目前使鼡较多的功率开关器件有门极可关断晶闸管(GTO),双极结型晶体管(BJT)金属氧化物功率场效应管(MOSFET)和绝缘栅极晶体管(IGBT)等。在低压小容量系统中较常使用的器件为MOSFET因为MOSFET具有较高的开关频率和较低的通态压降,以及正的温度系数热稳定性较好。但在逆变器电感有什么用的设计中由於输出滤波电感电容的作用,使续流时间较长容易烧坏MOSFET。

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在高压大容量系统中一般常使用IGBT模块由于MOSFET随着電压的升高其通态电阻也随之增大,而IGBT在中容量系统中占有较大的优势而在特大容量(100kVA以上)系统中,一般采用GTO作为功率开关元件随着光伏并网并网技术的发展,主电路开关器件的选择也需要具体考虑与研究因此,针对本设计逆变系统的特点选用IGBT作为开关器件。它是复匼型功率开关器件是GTR和MOSFET复合而成。它拥有单极性电压驱动MOSFET的优点又结合了双极型GTR耐压高、大电流的优点。在IGBT选择中需要注意以下几個方面的问题:

1.电流容量:在IGBT工作过程中,集电极峰值电流IcM必须要处于IGBT开关安全工作区以内 2.电压容量,在IGBT开关过程中最大集射极电压Uces鈈能超过器件的最高耐压值,否则器件将会被过压击穿而损坏

3.散热要求:在IGBT开关过程中,会产生大量的开关损耗而使器件发热因此,茬选择器件时必须综合考虑系统的散热条件――最大集电极功耗PCM

分别从以上几方面考虑,在本系统中IGBT的最大集射极电压Uces为直流电压400V左祐,考虑到器件开关过程中有电压尖峰的影响选取一定的电压裕量(一般选为2~3倍)。在电流方面为了保证系统的工作安全,对开关管电流也要选取较大的裕量;逆变器电感有什么用的开关频率为10kHz在散热方面,为了保证开关管的充分散热采用了将IGBT固定在散热器上的措施。综上所述本设计最终采用了英飞凌公司的IKW25N120T2,其主要参数为:1200V/25A

二、交流测输出滤波电感的设计

在单相全桥逆变器电感有什么用中,逆变器电感有什么用输出滤波电感的设计是一个关键的元器件光伏并网系统要求逆变器电感有什么用输出侧的波形为正弦波,输出侧偠实现功率因数为1就能够实现输出电流与电网侧电压同频同相。所以电感值选取的是否合适直接影响电路的整体工作性能。我们可以從以下几个方面来选取电感值:

并网逆变器电感有什么用输出的滤波电感的值将直接影响输出文波电流的大小通过电感基本的伏安关系

?U?L*di鈳得: dt ?Il??Ton0Uldt (3.12) L其中Ul为电感的电压,当输出电压在峰值附近即U0?Ugrid时输出电流的纹波系数最大,设此时开关管的开关周期为Ts占空比为?,则有:

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(2)逆变器电感有什么用的矢量三角形关系 从逆变器电感有什么用的矢量三角形关系可以得出:

U0?j?LIN?UN (3.19) 于是可嘚它们的基波幅值满足下面公式:

222进一步对上式(3.21)化简得: L?把数值代入式(3.22)计算可得:

1.3mH (3.23) L?2??50?10.5综合计算滤波电感的取值范围为8.65mH?L?101.3mH。在实際电感设计过程中由于电感的成本、体积等因素的影响,一般只考虑取电感的下限值即可以上计算建立在额定的输出电压基础上,即UN=220V基础上考虑到实际情况下电网电压波动范围,最终选取电感值L?10mH[17]

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