小型光伏发电软开关dc／dc变换器研究

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1、第45卷第9期电力电子技术Vo1．45，No．92011年9月PowerElectronicsSeptember2011小型光伏发电软开关DC／DC变换器研究郭明明，沈锦飞(江南大学，电气自动化研究所，江苏无锡214122)摘要：针对传统光伏发电DC／DC变换器工作在硬开关状态时。因开关损耗大、开关管所承受的电压电流大等缺点导致的系统效率下降问题，采用了一种软开关Boost变换器，其结构简单，易于控制，大大减少了变换器工作中的开关损耗，并且降低了开关管所承受的压降。最后通过仿真和实验证明变换器的主、辅开关管和续流二极管均能实现软开关。

2、从而提高了光伏发电传输效率。关键词：变换器；光伏发电；软开关中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)09—0066—03ResearchonSmal1．scalePhotovoltaicPowerGenerationSoftSwitchingDC／DCConverterGUOMing—ming，SHENJin—fei(ElectricPowerAutomationInstituteofJiangnanUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：Theswitchinglo

3、ss，voltageandcurrentstressofswitchingdeviceislargeandothershortcomingsresultingindecreaseeficiencyofthesystem，whenthetraditionalphotovohaicDC／DCconvertersoperateinhardswitchingstate．AsoftswitchBoostconverterwithsimplestructure，easycontrolisproposedwhichcangreatlyreduces

4、witchinglossesandpressuredropofswitchingdevice．Finally，simulationandexperimentalresultsverifytheconve~ermainandauxiliaryswitchandfreewheelingdiodecanachievesoftswitching，thustransmissioneficiencyofphotovohaicpowergenerationisimproved．Keywords：conve~er；photovohaicpowerge

5、neration；soft—switching1引言和续流二极管均能实现软开关，大大降低了开关损耗和开关管承受的压降。近年来，光伏发电系统对整机的体积、重量和效率的要求越来越高，高频化虽然在装置小型化2软开关主电路拓扑及工作原理方面起了重要作用。但由于传统光伏DC／DC变换2．1主电路拓扑结构器的开关管工作在硬开关状态，故高频化不仅增软开关主电路拓扑如图1所示。电路由光伏电加了开光损耗。而且降低了整机效率【”，而采用软池组、软开关变换器和MPPT控制电路组成。其中开关技术可以解决这一问题。目前，国内外提出了软开关变换器是在典型Boos

6、t电路上加入由辅助开许多软开关技术，如谐振开关技术、零开关技术和关VT2、谐振电容C、谐振电感和续流二极管零转换技术。其中零转换电路是通过引入辅助电VD，VD：构成的辅助回路。和C之间的谐振为路．利用辅助开关控制谐振元件的谐振过程，实现开关管和续流二极管的零开通、零关断创造了条了软开关，减小了开关损耗。尽管目前出现了件。采用DSPl_TMS320F2812运用扰动观察【]MPPT许多新型拓扑电路．但仍存在一些不足，如开关管算法控制软开关变换器主、辅开关的开通和关断。所承受的电压电流大，辅助开关不能实现软开关，辅助回路主开关不能实现零开

7、通或零关断等【钔。针对现有DC／DC变换器拓扑的不足．这里采用了一种新型UpVBoost软开关电路，主、辅开关管同时导通和关断，且共用一个PWM信号，控制简单。主、辅开关管料斗DSPTMS320F28l2—定稿日期：2011—03—03作者简介：郭明明(1986一)，男，宁夏银川人，硕士研究生，麓研究方向为新能源发电与控制技术。图1软开关主电路拓扑结构66小型光伏发电软开关DC／DC变换器研究2．2软开关工作原理分析阶段4(t3≤t

8、—VD，保持最大值不变，线性增加，则：正fit(t)=IL(t3)+vm(t—t3)／L⋯【(t，)=(“)=一t时刻，VT。，VT2关断，该阶段结束。此阶段为PWM工作方式．控制这一阶段的导通时间实现MPPT。当控制电