光伏逆變輔助電源的設計

摘要：為了設計光伏逆變器的輔助開(kāi)關(guān)電源，電路結構采用電流型隔離式單端反激的控制方式，通過(guò)實(shí)驗得出設計的電路適合光伏逆變電源的結論。該實(shí)驗涉及開(kāi)關(guān)電源的一些基本設計指標、變壓器磁芯及繞組的設計、反饋及穩壓電路的設計。設計的輔助電源已經(jīng)用于光伏逆變器上，運行穩定，輸出紋波小，變壓器無(wú)發(fā)熱現象，達到了設計目標。
關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)電源；變壓器；脈寬控制芯；UC3842

0 引言
隨著(zhù)我國電力電子技術(shù)的不斷革新以及光伏發(fā)電技術(shù)的廣泛應用，研究光伏逆變電源內部的供電部分具有較大的實(shí)用價(jià)值。本文針對光伏逆變電源中輔助電源的特點(diǎn)，設計了一種隔離式單端反激的多路輸出開(kāi)關(guān)電源，它具有小體積、高性能和便于實(shí)現多路輸出等優(yōu)點(diǎn)。

1 原理與設計
1．1 輔助電源工作原理
隔離式單端反激電源電路結構原理如圖1所示。

隔離式單端電源是指高頻變壓器作為主要隔離器件，且變壓器磁芯僅工作在其磁滯回線(xiàn)一側。所謂反激式系指開(kāi)關(guān)功率管VT1導通時(shí)，在初級電感線(xiàn)圈中儲存能量，而當VT1關(guān)閉時(shí)，初級線(xiàn)圈中儲存能量再通過(guò)次級線(xiàn)圈感應釋放給負載。
其電路工作過(guò)程如下：
當MOS管VT1導通時(shí)，電流從電池正極經(jīng)脈沖變壓器上端流經(jīng)脈沖變壓器至下端，再從功率管VT1的D極至S極，最后返回至電池負極。電流在流過(guò)脈沖變壓器時(shí)它在變壓器初級電感線(xiàn)圈中做功儲存了能量。經(jīng)變壓器耦合，使變壓器次級產(chǎn)生了一個(gè)上負下正的電壓，該電壓同時(shí)使與變壓器次級相連接的二極管VD處于反偏壓狀態(tài)，所以二極管VD截止。在變壓器次級回路無(wú)電流流過(guò)，既沒(méi)有能量傳遞給負載。當MOS管VT1截止時(shí)，因電感線(xiàn)圈的自感電動(dòng)勢作用，電流方向變成了上負下正，經(jīng)耦合，變壓器次級電感線(xiàn)圈中的電壓反轉過(guò)來(lái)，即上正下負，從而使二極管導通，初級上電壓經(jīng)二極管整流成為直流單向脈動(dòng)電壓，該電壓給輸出電容C充電，同時(shí)在負載RL上也有了電流IL流過(guò)。