怎样制作微形逆变器



光伏漫谈4- 逆变器拓扑结构

光伏逆变器拓扑结构概述

光伏逆变器作为光伏发电系统中最关键的设备之一，其拓扑结构的选择对于系统的性能、效率和成本具有重要影响。根据功率等级、应用场景以及隔离要求的不同，逆变器拓扑结构呈现出多样性。以下是对几种常见光伏逆变器拓扑结构的详细解析：

一、工频隔离逆变器

工频隔离逆变器通过工频50Hz变压器实现源边和副边的功率传输。这种拓扑结构最为简单，仅需整流桥、滤波器和工频变压器即可。然而，由于50Hz工频变压器的体积较大，导致整个逆变器系统的体积和成本增加，因此在实际应用中很少使用。

二、高频隔离逆变器

高频隔离逆变器在微型逆变器中使用较多，为了降低体积和重量，通常采用高频隔离的拓扑结构。以下是三种常见的高频隔离微型逆变器：

带有直流母线的隔离全桥逆变器

这种拓扑结构具有中间直流母线，变压器源边的整流与副边的逆变器可以解耦分别调整。然而，该架构使用的功率器件较多，且需要高压直流母线电容进行整流滤波，增加了系统的复杂性和成本。

伪直流母线的交错反激逆变器

伪直流母线拓扑实际上没有直流母线，通过交错反激结构将直流信号变换成正半周期的正弦波，再通过可控硅调整成全周期正弦波。该拓扑节省了大量高压电容，降低了系统成本，但效率相对较低，适用于小功率微型逆变器。

不含直流母线的串联谐振逆变器

这种拓扑结构同样不需要直流母线和高压电容滤波，变压器源边工作在零电压开通状态，效率较高。该结构不仅适用于光伏逆变器，还可用于户用储能逆变器。

三、非隔离的逆变器拓扑

非隔离逆变器拓扑结构省去了变压器，因此效率更高、体积更小、成本更低。然而，由于没有变压器隔离，可能存在零点偏移和直流分量等问题，需要采取相应的措施进行抑制。以下是两种常见的非隔离逆变器拓扑：

带有MPPT升压的2电平非隔离逆变器拓扑

这种拓扑结构通过带有单路或多路MPPT并联到直流母线，再通过2电平逆变结构实现组串式逆变器。为了消除直流分量，可以采用交流或直流旁路方式。

带有旁路二极管的BOOST双模式非隔离逆变器拓扑

该结构设计巧妙，BOOST电路不仅将PV输入升压成DC电压，还直接升压到工频信号。通过BOOST和逆变两种模式交替工作，可以实现完整的正弦输出。

四、组串式逆变器NPC拓扑

组串式逆变器在光伏系统中应用广泛，NPC三电平逆变器是其中一种常见的拓扑结构。NPC三电平逆变器具有效率高、谐波小等优点。以下是三种NPC三电平逆变器的变体：

I型NPC三电平逆变拓扑

I型NPC三电平拓扑结构相对简单，但存在内外管开关损耗不平衡的问题。

ANPC三电平逆变拓扑

ANPC三电平拓扑通过将两个二极管更换成IGBT，实现了内外管开关损耗的平衡。然而，该拓扑控制较复杂，开关管也较多，系统成本和体积较大。

T型NPC逆变器拓扑

T型三电平拓扑同样使用4个IGBT功率管，但其中处于中性点的是一对背靠背连接的IGBT。该拓扑结构开关损耗平衡，效率高，但功率管的耐压需要与母线电压相同，适用于低压系统或需要更高耐压功率管的实现。

总结而言，光伏逆变器的拓扑结构多种多样，每种拓扑结构都有其独特的优点和适用场景。随着功率器件开关特性和耐压的提升，以及学术界研究的深入，未来仍将有更多逆变器拓扑结构衍生出来，进一步提升应用效率、降低体积和成本。

一文读懂：微型逆变器与组串式逆变器的区别

一文读懂：微型逆变器与组串式逆变器的区别

光伏并网逆变器作为光伏系统中的核心器件，其主要作用是将光伏组件产生的直流电转换为满足电网要求的交流电。在分布式光伏领域，微型逆变器和组串式逆变器是两种常见的逆变器类型，它们之间存在显著的差异。

一、功率范围与MPPT能力

微型逆变器：一般功率小于4kW，能够对每一块或多块光伏组件进行最大功率点跟踪（MPPT），经过逆变后并入交流电网，对每块光伏组件的输出功率进行精细化调节及监控。组串式逆变器：功率范围一般在1.5kW-500kW，可以对一串或多串光伏组件进行单独的最大功率点跟踪。

二、拓补结构与电路设计

微型逆变器：输入设计为单组件独立或组件并联输入结构，这种设计使得每块光伏组件都能独立工作，互不干扰。组串式逆变器：输入设计为多组件串联输入结构，即多个光伏组件串联后接入逆变器。

三、运行电压

微型逆变器系统：光伏组件以并联方式连接，系统运行时，组件之间无电压叠加，直流电压不超过120V，安全性更高。组串式逆变器系统：为串联电路，光伏组件以串列方式排列，逆变器与每一个“组串”进行串联。系统运行时，整串线路电压累计一般可以达到600V～1000V。

四、系统综合效率

微型逆变器：每块组件都有独立的MPPT，可以实现对每块光伏组件的独立追踪，精确追踪到功率最大输出点，杜绝“短板效应”，因此在阴影遮挡或组件个体差异时，系统效率更高。组串式逆变器：每个MPPT接入单个或多个“组串”，若单块组件受到朝向不同、阴影遮挡等影响，将会影响整串组件的发电情况，系统效率相对较低。

五、运维方式

微型逆变器：可以实现对每块组件的控制，即组件级控制，通过智能运维系统，可以查看每一块组件的位置及发电情况等信息，运维精度更高，能更快、更精准地定位故障问题。组串式逆变器：对整串组件进行控制，即组串级控制，运维时只可看到整串组件的发电情况等信息，运维精度相对较低。

六、安装位置与灵活性

微型逆变器：采用模块化设计，自身体积小且重量轻，可以直接安装在光伏支架上，即插即用，基本不独立占用安装空间，且可根据实际需求选择逆变器数量，实现灵活扩容。组串式逆变器：一般就近安装在某一串组件的下方，采用固定支架或抱箍式安装将设备固定在立柱上，或者安装在临近的墙面上，安装位置相对固定，扩容时需要考虑更多因素。

七、小结

微型逆变器和组串式逆变器各有其优势和适用场景。组串式逆变器因具备成熟可靠的技术及低成本优势，成为了分布式光伏市场的主要选择。而微型逆变器在技术进步的加持下，其单瓦成本正在不断下降，且随着业内对光伏电站的安全性、系统效率以及智能化运维等方面提出更高的要求，微型逆变器将会得到更多的应用。在选择逆变器时，应因地制宜，根据具体需求和场景选择合适的逆变器类型。

还搞不懂反激式转换器？一定看这一文，工作原理+电路案例设计

反激式转换器：工作原理+电路案例设计

一、反激式转换器概述

反激式转换器是一种组件相对较少的开关转换器，具有易于制造和设计的优点。它是一种隔离开关转换器，可以是降压或者升压配置，广泛应用于手机、平板电脑和笔记本电脑等设备中。

二、反激式转换器设计组件

反激式转换器常用的组件包括：

反激式变压器：将能量从初级传输到次级，并储存能量。开关：导通和关闭初级电路，使变压器充磁和消磁。整流器：将次级绕组上的电压整流成脉动直流电。滤波器：滤波整流后的电压，增加直流电平。驱动开关：控制开关的导通和关闭。控制装置：提供PWM信号等控制信号。

三、反激式转换器工作原理

开关导通时

当开关打开时，电流从Uin流向初级地为初级绕组充电并储存能量。此时，二极管反向偏置，次级绕组没有电流流动，负载需求由输出电容提供。

原理图（开关导通）和电流变化图（开关导通）展示了此过程。

开关关闭时

当初级开关断开时，初级绕组抵抗电流的突然变化并反转绕组的极性，导致输出二极管正向偏置。初级中存储的能量通过二极管传输到次级和负载，此时输出电容补充电荷。

原理图（开关关闭）和电流变化图（开关关闭）展示了此过程。

四、反激式转换器电路案例设计

以LM5160为例，展示反激式转换器的电路设计和工作原理。

LM5160电气特性

宽输入电压范围：4.5V至65V。

集成高侧和低侧开关，无需外部肖特基二极管。

最大负载电流2A。

自适应恒定导通时间控制，无外部环路补偿，快速瞬态响应。

可选的强制PWM或DCM操作。

几乎恒定的开关频率，电阻可调至1MHz。

程序软启动时间、预偏置启动。

±1%反馈参考电压。

稳健设计的固有保护功能，包括峰值电流限制保护、可调输入UVLO和迟滞、VCC和栅极驱动UVLO保护、带滞后的热关断保护。

LM5160引脚图

反激式转换器电路图

输入端的C6、C7和C8用于过滤输入电源。

R6和R10用于欠压锁定相关。

R7电阻用于与时间相关，该引脚可使用一个简单的电阻器进行编程。

连接在SS引脚上的C13电容是一个软启动电容。

右侧C5（0.01uF）电容是一个自举电容，用于栅极驱动器的偏置。

R4、C4和C9是纹波滤波器。

R8和R9为LM5160的反馈引脚提供反馈电压，这两个电阻的比值决定了输出电压。

C10和C11用于初级非隔离输出滤波。

T1是耦合电感，初级和次级两侧各有一个60uH的电感。

C3用于EMI稳定性。

D1是转换输出的正向二极管，C1、C2是滤波电容，R2是启动所需的最小负载。

反激式转换器仿真图

仿真图展示了负载电流和电压的变化情况。

五、反激式转换器应用

反激式转换器电路的应用十分广泛，包括但不限于：

直流-直流电源电信LED照明以太网供电 (PoE)电容充电电池充电太阳能微型逆变器交直流电源

六、总结

反激式转换器以其组件少、易于设计和制造的优点，在电子设备中得到了广泛应用。通过理解其工作原理和电路案例设计，可以更好地掌握和应用这一技术。希望本文能帮助大家更好地理解和使用反激式转换器。

光伏微型逆变器生产厂家 东安岩芯供

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太阳能发电系统中光伏并网逆变器与微型逆变器的区别.光伏微型逆变器生产厂家

一种较新的手段是采用连接到每个太阳能板上的微型逆变器(micro-inverter)。为每块太阳能面板配备单独的微型逆变器使得系统可以适应不断变化的负荷和天气条件，从而能够为单块面板和整个系统提供比较好转换效率。微型逆变器架构还可简化布线，这也就意味着更低的安装成本。通过使消费者的太阳能发电系统更有效率，系统“收回”采用太阳能技术的初投资所需的时间会缩短，1.微型逆变器的功率大多在200-500W之间，所以电源线要求1m㎡以上（在220V系统上面1m㎡电线的安全功率约550W），“三芯交流线”是通用电线，在网止搜索就能找得到；2.微型逆变器一般不必用汇流箱，光伏汇流箱有两大类：带监控和不带监控，前者通过网络能实时监测每一路电池板的电压或电流，价格比较贵。光伏微型逆变器生产厂家

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谁懂得微型光伏逆变器的结构原理？急！

逆变器是一种电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力。一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压；逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成，关键电子零组件绝缘栅双极晶体管(IGBT)。

目前，逆变器国际大厂多半通过购并与合作的方式跨足微型逆变器领域，如SMA收购OKE-Services，美国系统商AkeenaSolar与Enphase发展合作伙伴关系，而无锡尚得也通过购买Enphase1MWp微型逆变器，进而提供逆变器结合该公司模块的解决方案。

以上资料由太阳能光伏组件实验设备商：正邦检测设备公司技术部提供！

微型逆变器是什么

微型逆变器是一种规模相对较小、功能特定的电力转换设备，主要用于将直流电转换为交流电。以下是关于微型逆变器的详细介绍：

定义：微型逆变器是一种电力电子设备，其核心功能是将太阳能电池板产生的直流电转换为标准的家用交流电。

特点：

体积小：便于安装和集成，适用于各种规模的光伏发电系统。转换效率高：能够将大部分直流电有效地转换为交流电，减少能源损失。智能化管理：配备智能管理系统，可以实时监控和调整电力转换效率，确保系统的稳定运行。

应用领域：主要应用于太阳能光伏发电系统、分布式能源系统、小型电力发电站等，为家庭或企业提供稳定的电力供应。

光伏逆变器分类及实物拆解

光伏逆变器分类及实物拆解

逆变器是将直流电（如电池、光伏发的电）转变成交流电（一般为220V,50Hz正弦波）的转换器，是光伏发电以及储能的重要组件。

一、逆变器分类

逆变器依据技术不同，主要分为集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器，目前以集中式和组串式为主，微型逆变器发展迅猛。

集中式逆变器

特点：多个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相的IGBT模块，功率较小的采用MOS管，同时通过DSP转换控制器来改善电能的质量，使它接近于正弦波电流。

应用：主要用在大于10KW的集中式光伏发电站，如荒漠、山区等偏远地区的大型光伏电站。集中式逆变器先汇总光伏产生的直流电，然后再转变为交流电，功率相对较大，一般在MW级别。

示意图：

组串式逆变器

特点：将组件产生的直流电直接转变为交流电再进行汇总，功率相对较小。组串式逆变器采用模块化设计，每个光伏阵列与一个逆变器相对应，直流端具有最大功率追踪功能，交流端并联并网。其优点是不受组串模块差异和阴影遮挡的影响，同时减少光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，最大程度增加了发电量。

应用：2020年以来，全球主流逆变器厂商相继发布大电流组串式逆变器，应用于地面电站的组串式逆变器的功率以320KW为主，MPPT电流升级至40A以上，支持单串电流20A以上。

示意图：

微型逆变器

特点：光伏发电系统中的功率小于等于1000瓦、具组件级MPPT的逆变器。功能与组串式逆变器一样，但体积小，可直接安装到太阳能光伏板下面。每个太阳能电池板直接跟一个微型逆变器连接，采用并联的方式。微型逆变器可以设置成一拖一（每个微逆连接一片光伏组件）、一拖二、一拖三、一拖四等，根据微电网模型的不同进行设计。

应用：单相微逆适用于居民小区和小型商业；三相微逆在性能和稳定、效率上比单相要高一些，适用于工商业。

优势：安装更简单，能单独监控和优化每个太阳能板，达到最高的太阳能使用效率。

示意图：

二、逆变器实物拆解

光伏逆变器主要由输入滤波电路、DC/DC MPPT电路、DC/AC逆变电路、输出滤波电路、核心控制单元电路组成。逆变器主要由电子元器件（功率半导体、集成电路、电感磁性元器件、PCB线路板、电容、电感、开关器件、连接器等）、结构件（散热器、压铸件、机柜机箱、钣金件等）和辅助材料（胶水、包材、塑胶件等绝缘材料）组成。

以下是对阳光电源逆变器及禾迈微型逆变器的实物拆解展示：

阳光电源逆变器实物拆解：

禾迈微型逆变器实物拆解：

通过实物拆解，可以更直观地了解逆变器的内部结构、元器件布局以及工作原理，有助于深入理解逆变器的技术特性和性能表现。

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