一种应用于光伏控制器的磁集成电感BOOST电路制造技术

本发明专利技术涉及光伏及其控制领域技术领域，公开了一种应用于光伏控制器的磁集成电感BOOST电路，通过配置元器件的相关参数，两个BOOST回路并联交替运行，减小输入电流和输出电容纹波电流的有效值，减小输入电流高频纹波幅值，有利于降低EMI，配合专用的磁集成电感，并对电感集中浇筑在电感盒，相对于传统的电感，减小了一半的总体积，且两分立电感更有利于模块热设计，对电感进行浇筑封装在电感盒中，安装在机壳外部，进一步增强散热能力，实现20kW MPPT光伏直流并网变换器的高效运行，具备良好的动态性能、稳态性能以及抗干扰性能。稳态性能以及抗干扰性能。稳态性能以及抗干扰性能。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于光伏控制器的磁集成电感BOOST电路


[0001]本专利技术涉及光伏及其控制
，尤其涉及一种应用于光伏控制器的磁集成电感BOOST电路。

技术介绍

[0002]目前MPPT光伏控制器用于集散式光伏发电系统，基于BOOST升压电路；如20kW光伏控制器基于两路磁集成耦合的BOOST升压电路，两路BOOST电路共用一路输入，实现光伏组串输入的最大功率追踪以及升压并入750V直流母线。光伏阵列产生的较低电压的电能经过BOOST直流升压变换，被注入到较高电压的直流母线。由于光伏阵列产生的功率随环境条件如光照强度和温度的变化而变化，需要足够的最大功率点跟踪(MPPT)技术才能在最大功率点(MPP)下连续运行光伏阵列。具体的MPPT操作需要由BOOST变换器执行，因此要求BOOST变换器具有良好的动态性能与抗干扰性能。同时为了减小磁件的体积，减少材料的消耗，增强散热能力，提高变换器的功率密度，磁集成技术被引用到交错并联变换器中。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种应用于光伏控制器的磁集成电感BOOST电路，通过配置元器件的相关参数，结合交错并联技术，配合专用的磁集成电感，并对电感集中浇筑在电感盒，安装在机壳外部增强散热能力，实现20kW MPPT光伏直流并网变换器的高效运行。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种应用于光伏控制器的磁集成电感BOOST电路，包括光伏输入端PV、第一BOOST回路、第二BOOST回路、直流母线；通过两组储能BOOST回路并联实现功率变换，提升了电源的功率等级；并联的两组储能BOOST回路交错运行，减小输入纹波电流和输出电容纹波电流的有效值，减小输入电流高频纹波幅值；所述第一BOOST回路包括第一输入滤波电容、第一电感、第一开关管、第一二极管、第一电容，第一电容与直流母线连接；第一BOOST回路的运行状态包括储能和放电：储能为电路输入的电平信号为高电平时，第一开关管导通时，第一二极管反向截止，第一输入滤波电容给第一电感充电；放电为电路输入的电平信号为低电平时，第一开关管截止时，第一二极管导通，第一电感放电，与输入电压一同为第一电容充电，为直流母线供电；所述第二BOOST回路包括第一输入滤波电容、第二电感、第二开关管、第二二极管、第一电容，第一电容与直流母线连接，第一BOOST回路的运行状态包括储能和放电：储能为电路输入的电平信号为高电平时，第二开关管导通时，第二二极管反向截止，第一输入滤波电容给第二电感充电；放电为电路输入的电平信号为低电平时，第二开关管截止时，第二二极管导通，第二电感放电，与输入电压一同为第一电容充电，为直流母线供电；进一步地，所述储能与放电，通过外部输入的控制信号控制第一开关管和第二开关管的开关状态交替变化，储能放电重复交替进行，使电路的输出电压高于输入电压。
[0005]进一步地，所述输入滤波电容起到滤波、储存电能、稳压的作用。
[0006]进一步地，所述开关管起到导通、截止回路的作用，利用导通截止频率，配合BOOST回路的储能放电过程，实现升压电压。
[0007]进一步地，所述电感为磁集成电感，相对于传统的电感，总体积减小，且两分立电感更有利于模块热，用于滤波、储存和释放电能的作用，以实现对电容进行额外供电。
[0008]进一步地，所述二极管起到防反的作用，严格保证电流从输入滤波电容、电感流向电容。
[0009]进一步地，所述电容负责储存和释放电能，为直流母线进行稳定的供电。
[0010]本专利技术的有益技术效果：1.采用的交错并联技术通过两个BOOST回路并联实现功率变换，减小了单个变换器的容量要求，提升了电源的功率等级；同时通过外部输入的控制信号控制并联的两个BOOST回路交替运行，电源的性能有所改善；减小输入电流和输出电容纹波电流的有效值，减小输入电流高频纹波幅值，有利于降低EMI；减小输出电解电容电流有效值，提高效率，同时提高电解电容的使用寿命。
[0011]2.采用磁集成电感，相对于传统的电感，减小了一半的总体积，且两分立电感更有利于模块热设计，对电感进行浇筑封装在电感盒中，安装在机壳外部，进一步增强散热能力。
[0012]3.具备良好的动态性能、稳态性能以及抗干扰性能；提供了一种提升光伏控制器功率密度、散热能力和促使EMI达标的技术方案。
附图说明
[0013]图1为本专利技术电路结构图。
[0014]图2为本专利技术BOOST控制系统原理图。
实施方式
[0015]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。
实施例
[0016]一种应用于光伏控制器的磁集成电感BOOST电路，如图1所示，包括光伏输入端PV、第一BOOST回路、第二BOOST回路、直流母线，由开关管Q1、Q2、电感L1、L2、输入滤波电容Cin、输出滤波电容C、二极管D1、D2组成。开关管Q1、电感L1、输入滤波电容Cin、输出滤波电容C、二极管D1构成第一BOOST回路，开关管Q2、电感L2、输入滤波电容Cin、输出滤波电容C、二极管D2构成第二BOOST回路；当光伏输入端PV输入高电平信号时，此时开关管Q1导通，回路发生短路，输入滤波电容Cin给电感L充电，电感两端电压的极性为左正右负，电感L1的电流不断增大。同时二极管D1反向截止，相当于开路。而此时的电容C向负载750V直流母线进行供电放电，电容C两端的电压（即输出电压）在不断减小。当光伏输入端PV输入低电平信号时，此时开关管Q1截止，
相当于开路，开关管Q1断开瞬间，由于电感电流不突变的特性，此时电感L两端电压的极性变为左负右正，此时二极管D1导通，电感进行放电，电感L1上的电流不断减小。此时输入电压和电感L一起为电容C充电，同时为750V直流母线进行供电，电容C两端的电压不断增加。
[0017]当光伏输入端PV输入高电平信号时，此时开关管Q2导通，回路发生短路，输入滤波电容Cin给电感L充电，电感两端电压的极性为左正右负，电感L2的电流不断增大。同时二极管D2反向截止，相当于开路。而此时的电容C向负载750V直流母线进行供电放电，电容C两端的电压（即输出电压）在不断减小。当光伏输入端PV输入低电平信号时，此时开关管Q2截止，相当于开路，此时由输入滤波电容Cin、电感L2、二极管D2，电容C构成第二BOOST回路。开关管Q2断开瞬间，由于电感电流不突变的特性，此时电感L两端电压的极性变为左负右正，此时二极管D2导通，电感进行放电，电感L2上的电流不断减小。此时输入电压和电感L一起为电容C充电，同时为750V直流母线进行供电，电容C两端的电压不断增加。
[0018]如上所述，输入滤波电容Cin起到滤波、储存电能、稳压的作用；开关管Q1、Q2起到导通截止回路的作用，并利用高速的导通截止频率，配合BOOST电路实现升压电压；电感L1、L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于光伏控制器的磁集成电感BOOST电路，其特征在于，包括光伏输入端PV、第一BOOST回路、第二BOOST回路、直流母线；通过两组储能BOOST回路并联实现功率变换，提升了电源的功率等级；并联的两组储能BOOST回路交错运行，减小输入纹波电流和输出电容纹波电流的有效值，减小输入电流高频纹波幅值；所述第一BOOST回路包括第一输入滤波电容、第一电感、第一开关管、第一二极管、第一电容，第一电容与直流母线连接；第一BOOST回路的运行状态包括储能和放电：储能为电路输入的电平信号为高电平时，第一开关管导通时，第一二极管反向截止，第一输入滤波电容给第一电感充电；放电为电路输入的电平信号为低电平时，第一开关管截止时，第一二极管导通，第一电感放电，与输入电压一同为第一电容充电，为直流母线供电；所述第二BOOST回路包括第一输入滤波电容、第二电感、第二开关管、第二二极管、第一电容，第一电容与直流母线连接，第一BOOST回路的运行状态包括储能和放电：储能为电路输入的电平信号为高电平时，第二开关管导通时，第二二极管反向截止，第一输入滤波电容给第二电感充电；放电为电路输入的电平信号为低电平时，第二开关管截止时，第二二极管导通，第二电感放电，与输入电压一同为第一电容充电，为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张自国，谢堂林，陈晨，李广琛，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：