光伏并網系統DC／DC全橋軟開關變換器的研究

摘要：為了提高高頻隔離型光伏并網發電系統的效率，減小占空比丟失，消除整流二極管的寄生振蕩，采用了無源鉗位酌ZVZCS變換器拓撲。詳細分析了其工作原理及軟開關技術實現條件，介紹了變換器關鍵參數的設計方法。通過matlab軟件對該變換器進行了仿真分析，仿真結果表明了理論分析的正確性和參數設計的合理性。
關鍵詞：光伏并網發電系統；無源鉗位；軟開關；matlab；

0 引言
目前并網逆變器市場上大多采用工頻隔離型并網逆變器，由于工頻變壓器會使系統效率變低、體積大、成本高等缺點，近年來，高頻隔離型并網逆變器也逐漸成為研究熱點；但是逆變器的高頻化會帶來高電磁干擾(EMI)和高開關損耗，同時考慮到光伏并網系統作為大功率系統的應用，因此移相全橋軟開關變換器(FB-ZVZCS)很適用于光伏并網中的DC／DC環節。
現階段，實現FB-ZVZCS的方法有很多，主要有滯后橋臂串阻塞二極管、原邊串飽和電抗器，副邊有源鉗位等等；文獻提出了一種副邊無源鉗位的ZVZCS變換器，本文結合光伏逆變器的特點并從電路結構簡單、占空比丟失小、副邊整流二極管寄生振蕩小、效率高的角度出發，采用無源鉗位的ZVZCS變換器作為光伏升壓移相全橋DC／DC變換器。

1 原理分析及實現軟開關的條件
1．1 原理分析
圖1為無源鉗位的ZVZCS全橋變換器，該電路中超前橋臂通過并聯在兩個開關管V1和V3上電容的C1和C3來實現零電壓開關。而實現滯后橋臂零電流開關，是在續流期間通過鉗位電容Cc上的電壓反射到漏感Lr上，使得原邊電流迅速下降來實現的。