IPM在光伏并网逆变器中的应用

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1、2009年第20期第307IPM在光伏并网逆变器中的应用康怡，杨鲁发(华北电力大学电子与通信工程系河北保定071003)摘要：为了降低光伏并网逆变器的复杂性，提高系统的可靠性，可以将IPM智能功率模块PM50B4I13060应用到光伏并网逆变电路中，由于其内部有驱动和保护电路，开关控制信号的产生电路输入端直接与光耦相连，光耦的输出可以直接输入IPM模块，控制IPM内部开关管的开舍，实现逆变功能，光耦起隔离作用。介绍光伏逆变器和逆变电路原理，给出了开关控制信号波形和输出电压仿真波形。与其他逆变电路相比，减少了外围元器件，提高了系统可靠性。

2、关键词：光伏并网；逆变器；IPM；SPWM中图分类号：TM464；TP274文献标识码：B文章编号：1004—373X(2009)20—209—03ApplicationofIPMonPhotovoltaicGrid—connectedInverterKANGYi。YANGLufa(NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding，071003，China)Abstract：Inordertoreducecomplexityofthephotovoltaicgrid—connectedofinverte

3、r，andimprovesystemreliability，theIPMintelligentpowermodulePM50b41b060canbeusedfortheinvertercircuit，becauseofitsinternaldriveandprotectivecir—cult，switchcontrolinputsignalgeneratorcircuitconnecteddirectlywiththeoptocoupler．TheoptocoupleroutputcandirectlyentertheIPMmodule

4、，controltheinternalswitchofIPMwithintheopeningandclosing，implementingtheinverterfunction．Theoptocouplerisolatefromthecircuitofcontroltotheinverter．Thephotovoltaicinvertersandinvertercircuitprincipleareintroduced，theswitchcontrolsignalwaveformandoutputvoltagesimulationwav

5、eformaregiven．Comparedtootherinvertercircuit，itdecreasestheexternalcomponents，andimprovesreliabilityofthesystem．Keywords：PVgrid—connected；inverter；IPM；SPWM0引言上优点，可以把它应用到光伏并网逆变器中。I光伏并网逆变器随着现代社会对能源需求的不断增加而传统能源的供应不断枯竭，研究利用太阳能、风能等可再生能源光伏并网逆变器把光伏电池组件产生的直流电能的分布式发电系统具有重要意义[1]。并

6、网逆变器是并转变成与电网电压同频、同相的高质量正弦交流电能输网发电系统的核心部件和技术关键]。光伏并网逆变入电网。它主要由逆变电路和控制电路组成。逆变电器一般采用单独的MOSFET或IGBT作为功率开关，路的输入直接与光伏电池组件的输出相连，输出通过开由于需要设计驱动电路和保护电路，增加了系统的复杂关与电网相连，由控制电路控制开关器件的通断，把直性，降低了系统的可靠性。因而IPM的出现使得设计流电能转变成交流电能。控制电路根据采集到的光伏出简单和高效的电路成为可能。电池电压、电流、并网电压、电流和电网电压信号，产生IPM(Intelli

7、gentPowerModules)是用IGBT作为不同宽度的正弦脉宽调制(SinePulseWidthModula—功率开关，内部同时集成驱动电路、过压保护电路、过流tion，SPWM)信号去控制逆变电路的开关器件，使逆变保护电路、过热保护电路、欠压保护电路以及检测电路，电路产生与电网电压同频、同相的高质量的正弦交流由于其外部接线和焊点减少，使得可靠性明显增电。SPWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，加L3棚。IPM的自保护能力降低了器件在开发和使用即通过对一系列脉冲的宽度进行调制来等效地获得所过程中损坏的机率。当其中任何一种保护动

8、作时，IG—需的波形(含形状和幅值)[5]。BT栅极驱动单元就会被关闭，并输出一个故障信号。2逆变电路拓扑和逆变原理IPM的出现使电力电子变流器的高频化、小型化、高可靠性和高性能成为可能，同时减少了开发时间