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逆变器占空比与输出电压的关系

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一、输出电压是220伏,全开环500伏,占空比5%直流输出在400伏如何设计逆变器用...

根据题目给出的信息,我们可以先计算出半桥逆变器中的开关管导通时间和截止时间,即:

在全开环条件下,输出电压为500V,而在占空比为5%时,输出电压为400V,因此变压器的变比为:

其中Vin为输入电压,Vdc为开关管输出的直流电压。

另外,在半桥逆变器中,变压器的二次侧电流是周期性的方波,其峰值电流为输出功率除以输出电压,即:

因此,二次侧电流的峰值为2.5A,即:

其中,D为占空比。

接下来,我们可以根据变比和二次侧电流的峰值来确定变压器的参数。假设变压器的一次侧为n1匝,二次侧为n2匝,则有:

其中,Irms为变压器的额定电流。将上面两个公式代入,化简可得:

变压器的额定电流为40A,变比为1:1.25。

最后需要注意的是,在设计变压器时,还要考虑变压器的磁芯参数(如磁通密度、磁芯面积等)以及损耗等因素。因此,在具体设计时需要根据实际情况进行计算和选择。

二、请问三相逆变后的正弦电压怎么计算?谢谢了。

逆变电路有多种,原理不同产生的波形也不同,其计算方法不可能用三言两语全部说清楚的。因此只能介绍一部分。

下面简单介绍两种情况。

(一}

最复杂的一种,用PWM(脉宽调制)生成正弦波形。PWM的频率必须远高于生成的交流电的频率,以便用滤波滤掉PWM频率后得到所需频率的正弦交流电。

这样,输出电压的瞬时值(这里的“瞬时”二字,是“宏观”的、忽略了PWM周期的时间尺度的,或者说,是用滤波滤掉PWM频率后的),取决于直流供电电压与PWM的占空比。改变占空比,必要时还要改变供电电压的方向,以此来构成所需要的正弦波形。

这种情况还有两种电路:

一种是单端的:输出电压等于直流供电电压乘以占空比。即:占空比100%时输出电压等于直流供电电压,占空比为零时输出电压为零。

还有一种是全波的桥式电路:占空比100%时输出电压等于直流供电电压,占空比为50%时输出电压为零,占空比为零时输出电压为直流供电电压的反向。

然后,只要知道正弦波的有效值是峰值的1/√2,就可以计算其有效值了。

(二)

还有一种比较简单的逆变器,直接产生所需交流频率的方波。此时逆变桥仅仅是一个开关的作用,输出方波的幅度,就等于供电的直流电压。

这种交流方波的电压该怎么算?不同的应用,可能需要不同的参数。

如果这个电压接到一个纯电阻性负载上,为了解其功率,就需要知道这个电压的总的有效值。

这种方波的有效值,就等于它的电压幅度,也就是逆变前的直流电压。

另外一类应用中,考虑到方波含有大量的谐波,而其中只有基频成分才对我们的这类应用有用,此时需要知道基频成分的电压。

经过傅里叶分析,可知方波信号的基频成分的幅度(峰值)是方波幅度的4/π倍。

又因为正弦波的有效值是峰值的1/√2(即(√2)/2),

可知方波信号的基频成分的有效值是方波幅度的(4/π)*((√2)/2)=2(√2)/π倍。

逆变器输入电压参数,究竟藏着什么秘密?

2019-11-02 10:02·晓波新能源

在光伏并网逆变器中,有很多输入电压技术参数:最大直流输入电压、MPPT工作电压范围、满载电压范围、启动电压、额定输入电压等等,这些参数各有侧重点,都有用处。

最大直流输入电压是限制组串的最高开路电压的,要求在极限最低温度时,组串的最高开路电压不能超过最大直流输入电压,如组件的开路电压是38V,温度系数是-0.3%/℃,在零下25℃时,开路电压为43.7V,则一路组串最多是25个。25*43.7=1092.5V。

MPPT工作电压范围,是逆变器为了适应组件电压不断变化而设计出来的。组件的电压,是根据光照和温度的变化而变化的,而组件串联的数量,也要根据项目的具体情况来设计,所以逆变器设定了一个工作范围,只要在这个范围内,逆变器都可以正常工作,电压范围越宽,说明逆变器的适用性越宽。

满载电压范围是逆变器在这个电压范围内可以输出额定功率,这是逆变器除了接光伏组件之外,还有一些别的应用,逆变器有一个最大输入电流,如40kW为76A,只有当输入电压超过550V时,输出才有可能达到40kW,当输入电压超过800V时,损耗产生的热量急剧增加,导致逆变器要降额输出。所以组串电压要尽量设计在满载电压范围的中间。

启动电压,逆变器启动前,组件没有工作,处于开路状态,电压会比较高,当逆变器启动后,组件处于工作状态,电压会降低,为防止逆变器会次重复启动,因此逆变器的启动电压要比最低工作电压高一些。逆变器启动后,并不代表逆变器马上就会有功率输出,逆变器的控制部分,CPU和屏幕等器件先工作,首先就逆变器自检,再检测组件和电网,完全没有问题后,等光伏功率超过逆变器的待机功率,逆变器才会有输出。

最大直流输入电压比MPPT工作最大电压要高一些,启动电压比MPPT工作最低电压要高一些,这是因为最大直流输入电压和启动电压两个参数,对应组件的开路状态,而组件的开路电压一般要比工作电压高20%左右。

要记住这么逆变器多参数是比较困难的,在光伏系统设计中,实际上只要记住“额定输入电压”这一个参数,就可以一劳永逸,自动满足其它技术参数,秘密则在下图:

这个图有3条线,代表3种输入电压时逆变器的效率,大家可以看到,不同的电压,效率不一样,其中蓝色线360V的效率最高,红色线500V次之,紫色线250V效率最低。这就传达了这样一个信息,如果把组串的电压设计在额定电压左右,逆变器效率会很高,发电量也就高。

为什么会这样,要从逆变器的原理说起,组串式逆变器前级DC-DC-BOOST电路,需要把直流电压升压并稳定到一定值(这个叫直流母线电压),才能转为交流电,230V输出,直流母线电压要360V左右,400V输出,直流母线电压要600V左右,500V输出,直流母线电压要750V左右,540V输出,直流母线电压要800V左右。但组件串联电压一般没有这么高,需要电路去调节,逆变器一般采用PWM方式去调整,有一个术语叫占空比,等于组件串联电压/直流母线电压,占空比和效率有很大关系,占空比越大,电压差越小,效率就越高。

掌握了这个秘密,组件配逆变器就不需要计算复杂的公式了,尽量把组串电压配在逆变器的额定工作电压左右,效率最高,而且在极限低温时不会超过最高电压,工作时也会在满载MPPT电压范围内,绝对简单实用。以60片280W多晶组件为例,单相220V逆变器,输入额定电压为360V,配11和12块组件最佳,三相400V输出逆变器,输入额定电压为600V,配20和21块组件最佳,三相480V输出逆变器,输入额定电压为700V,配23和24块组件最佳。如果达不到这个条件的,可以尽量靠近这个电压。

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逆变器占空比与输出电压的关系
发布人:yy434259 发布时间:2025-04-16