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电机与控制学报
的变换效率与可靠性。
第１７卷
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引言
本文所研究的前级ＺＶＳＢｏｏｓｔ升压变换器，如图１左边虚线框中所示。通过增加的辅助开关模
两级式单相非隔离型光伏并网逆变器以其体积
小、成本低、效率高等优点成为光伏并网逆变器的研
究热点之一¨。３Ｊ。采用前级为Ｂｏｏｓｔ升压变换器，后级为桥式逆变电路的两级式拓扑结构，主要作用一是提升及稳定光伏电池输出的电压，因为中小功率的光伏系统，太阳能光伏电池的数量有限，其输出电压较低。二是将最大功率跟踪控制放到前级的升压电路，简单实用。
高效率是两级式单相非隔离型光伏并网逆变器的一个重要要求。而前级Ｂｏｏｓｔ升压变换器的开关频率一般为１０ｋＨｚ以上，其开关损耗对整机系统效率的影响非常大‘４“Ｊ。为解决这一问题，近年来国内外提出了许多Ｂｏｏｓｔ软开关的拓扑结构＂一１Ｉ，均在一定程度上提高了Ｂｏｏｓｔ变换器的转换效率。
针对这一问题，本文研究了一种新型的零电压开关（ｚｅｒｏ
ｖｏｌｔａｇｅ
块，主开关管ｓ。和辅助开关管ｓ：能够实现软开
关。其中辅助开关模块包括一个辅助开关管（Ｓ：）、一个谐振电感（￡，）、一个谐振电容（Ｃ，）、一个吸收电容（Ｃ，）、两个续流二极管（Ｄ：和Ｄ，）。此外，增加的辅助回路不会对前级最大功率跟踪控制造成影响，也不会影响到控制系统的性
能∽川。本文研究的ＺＶＳＢｏｏｓｔ升压变换器拓扑
中用到的主要元器件参数如表ｌ所示。其中，ｙ为
额定电压，，为额定电流，ｔ，为上升时间，ｔ，为下降
时间，￡。为反向恢复时间。
表１
ＺＶＳ
Ｂｏｏｓｔ升压变换器主要元器件参数
Ｔａｂｌｅ１
ＭａｉｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＺＶＳ
Ｂｏｏｓｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
ｓｗｉｔｃｈ，ＺＶＳ）Ｂｏｏｓｔ变换器¨。”。。
在传统Ｂｏｏｓｔ电路的基础上增加辅助开关管、谐振
电感、吸收电容及续流二极管组成辅助谐振回路，使主开关管及新增辅助开关管均能实现零电压的导通与关断，并将其与Ｈ６桥式逆变电路相连，组成所提出的两级式单相非隔离型光伏并网逆变系统。最后，通过Ｓａｂｅｒ软件仿真和样机试验对理论分析结果进行了验证。１
１．２工作过程分析
本文研究的应用在两级式单相光伏并网逆变器的ＺＶＳＢｏｏｓｔ升压变换器可以被分为９种工作模式，
工作原理
图１所示是本文提出的两级式单相非隔离型光
各个工作模式的等效电路如图２所示。为了简化所研究变换器的分析过程，本文假设开关器件和无源
器件都是理想化的，且输入电压和升压后的电压没有波动。图３表示各种工作模式下一些主要参数的波形图。
１．１拓扑结构
伏并网逆变器的整体拓扑结构，其中前级为ＺＶＳ
Ｂｏｏｓｔ升压变换器，后级为高效率且具备漏电流抑制
能力的Ｈ６桥式拓扑‘１４。１５｜。
１）模式１［ｔｏ～ｔ。］。ｔ。之前，ｓ．和ｓ：均没有导通。电感￡。中的能量通过二极管Ｄ，传递给输出
侧。此时，流过谐振电感Ｌ，的电流是零，谐振电容
ｃ，两端的电压等于升压后的电压，吸收电容ｃ．两
端的电压也为零。该工作模式下有
Ｍ￡，（ｔ）＝ＵＰｖ—Ｕｄｃｏ
（１）
式中：Ｕ。。为电感厶两端的电压；Ｕ，。为ＺＶＳＢｏｏｓｔ变
图１两级式单相光伏并网逆变器电路拓扑结构
Ｆｉｇ．１
Ｃｉｒｃｕｉｔｔｏｐｏｌｏｇｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｗｏ－ｓｔａｇｅｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｇｒｉｄ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒ
换器输人侧的电压；Ｕ。。为升压后的直流母线电压。
，，
，，
ｉＬ，（￡）＝半（￡一￡ｏ）＋ｍ９）。（２）
Ｌ
针对后级Ｈ６桥式拓扑，文献［１４］、文献［１５］对
其进行了详细的研究，与传统的桥式拓扑相比，它能够有效的抑制漏电流的产生，且续流回路经过的器件数量较少，不经过性能较差的体二极管，具有很高
式中：ｉ。．为流过电感￡，的电流；，（ｔ，）为电感厶在ｔ。时刻的电流（下同）。
２）模式２［ｔ。一ｔ：］。ｔ。时刻，辅助开关管Ｓ：导
通。Ｓ：导通后，￡，的电流从零开始线性增加，Ｄ．的