光伏扶貧、光伏陽光房、光伏大棚等諸多利民項(xiàng)目已深入居民生活,很多高大上的專業(yè)術(shù)語也早已為眾人熟知。比如,購買一臺(tái)逆變器時(shí),多數(shù)人會(huì)問道:這臺(tái)逆變器有幾路MPPT?發(fā)電效率怎么樣?
然而,很多人都知道MPPT的功能,卻并不清楚其內(nèi)部電路的工作原理。今天,小杰就為大家簡單科普下,MPPT中重要的DC-DC變換電路。
MPPT(最大功率點(diǎn)追蹤)作為光伏逆變器的重要功能,不僅能有效提高輻照利用率、最大限度提升光伏逆變器工作效率,還能通過對(duì)組件輸出電壓電流的變換,使組件功率伴隨日照等因素適時(shí)調(diào)整。特別是在弱光條件下,MPPT可極大拓寬組件輸入電壓,從而實(shí)現(xiàn)逆變器的最大功率追蹤。此處,我們不妨以最常用的BOOST變換電路為例,做下簡單分析。
Boost,英文解釋為抬升、提高、向上推起。事實(shí)上,其功能也確實(shí)是抬升電壓,接下來我們就看看,它到底是如何實(shí)現(xiàn)電壓變換的!


從圖中不難看出,構(gòu)成Boost的三要素為電感、開關(guān)管、二極管。下面,我們來簡單分析下它的工作模式。
工作模式1:開關(guān)管S導(dǎo)通

直流電E全部加在電感上,即此時(shí)電源E為電感充電,設(shè)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間為Ton,那么在此期間內(nèi)電感上的電壓等于E。
工作模式2:開關(guān)管S斷開

此時(shí)直流電源E以及電感儲(chǔ)存的能量通過二極管D為電容C充電至U0。同樣,我們設(shè)開關(guān)管S關(guān)斷的時(shí)間為Toff ,根據(jù)基爾霍夫定律,電感上的電壓UL= U0-E;
我們都知道,穩(wěn)態(tài)下電感上的電流不會(huì)突變(伏秒平衡定律),即開關(guān)導(dǎo)通時(shí)通過電感的電流增加量與開關(guān)斷開時(shí)電感電流的減少量相等,用公式表達(dá):
E×Ton=(U0-E)×Toff
我們對(duì)上式進(jìn)行變換:

引入占空比D,即設(shè)導(dǎo)通期間的占空比為D,則關(guān)斷時(shí)間的占空比為1-D,重新改寫上述公式:

從①式我們可以看到,輸出電壓U0>E,即Boost實(shí)現(xiàn)了其抬升電壓的作用。這時(shí),只要給開關(guān)管S一個(gè)合適的占空比控制信號(hào),便可實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)整,并得到想要的電壓值,從而實(shí)現(xiàn)拓寬輸出電壓的目的。

當(dāng)然,占空比并不是隨意選取的,而是要考慮諸多設(shè)計(jì)因素,這里不再展開。總之,DC-DC變換器作為實(shí)現(xiàn)MPPT功能的核心電路,已被廣泛應(yīng)用于光伏并網(wǎng)逆變器及光儲(chǔ)充等領(lǐng)域,并大大提高了光伏能源利用率。特別是在實(shí)際應(yīng)用中,DC-DC還發(fā)展出BUCK-BOOST、 CUK等特色轉(zhuǎn)換電路,從而極大滿足了特殊需求。
關(guān)于深圳市盛能杰科技有限公司
深圳市盛能杰科技有限公司專注于光伏逆變器產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù),依托集團(tuán)母公司亞源科技股份有限公司強(qiáng)大的供應(yīng)鏈和生產(chǎn)實(shí)力,匯聚國內(nèi)外行業(yè)頂尖的研發(fā)人才、資深的市場、產(chǎn)品以及銷售團(tuán)隊(duì),秉承“專業(yè)、誠信、創(chuàng)新、共贏”的企業(yè)精神,以深圳為起點(diǎn),面向中國,走向世界。盛能杰深圳生產(chǎn)基地配備高度自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備,制造能力和產(chǎn)能位居業(yè)界前列,并已獲得高新技術(shù)企業(yè)稱號(hào)。
作為盛能杰科技的控股母公司,亞源科技股份有限公司是世界知名的電力電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造商,其2017年銷售額約3億美金,在網(wǎng)絡(luò)通訊、打印機(jī)及儲(chǔ)存設(shè)備的外接式電源適配器領(lǐng)域擁有廣泛的市場認(rèn)同。公司旗下PrimeVOLT品牌的光伏逆變器在臺(tái)灣市場占有率位居前列,行銷臺(tái)灣及歐美超過十年。
如需了解更多詳情,敬請(qǐng)瀏覽http://www.senergytec.com/。
然而,很多人都知道MPPT的功能,卻并不清楚其內(nèi)部電路的工作原理。今天,小杰就為大家簡單科普下,MPPT中重要的DC-DC變換電路。
MPPT(最大功率點(diǎn)追蹤)作為光伏逆變器的重要功能,不僅能有效提高輻照利用率、最大限度提升光伏逆變器工作效率,還能通過對(duì)組件輸出電壓電流的變換,使組件功率伴隨日照等因素適時(shí)調(diào)整。特別是在弱光條件下,MPPT可極大拓寬組件輸入電壓,從而實(shí)現(xiàn)逆變器的最大功率追蹤。此處,我們不妨以最常用的BOOST變換電路為例,做下簡單分析。
Boost,英文解釋為抬升、提高、向上推起。事實(shí)上,其功能也確實(shí)是抬升電壓,接下來我們就看看,它到底是如何實(shí)現(xiàn)電壓變換的!


單相逆變器內(nèi)部電路原理圖
上圖是單相機(jī)常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),這里我們把紅色框圖部分單獨(dú)拿出來看:
從圖中不難看出,構(gòu)成Boost的三要素為電感、開關(guān)管、二極管。下面,我們來簡單分析下它的工作模式。
工作模式1:開關(guān)管S導(dǎo)通

直流電E全部加在電感上,即此時(shí)電源E為電感充電,設(shè)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間為Ton,那么在此期間內(nèi)電感上的電壓等于E。
工作模式2:開關(guān)管S斷開

此時(shí)直流電源E以及電感儲(chǔ)存的能量通過二極管D為電容C充電至U0。同樣,我們設(shè)開關(guān)管S關(guān)斷的時(shí)間為Toff ,根據(jù)基爾霍夫定律,電感上的電壓UL= U0-E;
我們都知道,穩(wěn)態(tài)下電感上的電流不會(huì)突變(伏秒平衡定律),即開關(guān)導(dǎo)通時(shí)通過電感的電流增加量與開關(guān)斷開時(shí)電感電流的減少量相等,用公式表達(dá):
E×Ton=(U0-E)×Toff
我們對(duì)上式進(jìn)行變換:

引入占空比D,即設(shè)導(dǎo)通期間的占空比為D,則關(guān)斷時(shí)間的占空比為1-D,重新改寫上述公式:

從①式我們可以看到,輸出電壓U0>E,即Boost實(shí)現(xiàn)了其抬升電壓的作用。這時(shí),只要給開關(guān)管S一個(gè)合適的占空比控制信號(hào),便可實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)整,并得到想要的電壓值,從而實(shí)現(xiàn)拓寬輸出電壓的目的。

當(dāng)然,占空比并不是隨意選取的,而是要考慮諸多設(shè)計(jì)因素,這里不再展開。總之,DC-DC變換器作為實(shí)現(xiàn)MPPT功能的核心電路,已被廣泛應(yīng)用于光伏并網(wǎng)逆變器及光儲(chǔ)充等領(lǐng)域,并大大提高了光伏能源利用率。特別是在實(shí)際應(yīng)用中,DC-DC還發(fā)展出BUCK-BOOST、 CUK等特色轉(zhuǎn)換電路,從而極大滿足了特殊需求。
關(guān)于深圳市盛能杰科技有限公司
深圳市盛能杰科技有限公司專注于光伏逆變器產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù),依托集團(tuán)母公司亞源科技股份有限公司強(qiáng)大的供應(yīng)鏈和生產(chǎn)實(shí)力,匯聚國內(nèi)外行業(yè)頂尖的研發(fā)人才、資深的市場、產(chǎn)品以及銷售團(tuán)隊(duì),秉承“專業(yè)、誠信、創(chuàng)新、共贏”的企業(yè)精神,以深圳為起點(diǎn),面向中國,走向世界。盛能杰深圳生產(chǎn)基地配備高度自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備,制造能力和產(chǎn)能位居業(yè)界前列,并已獲得高新技術(shù)企業(yè)稱號(hào)。
作為盛能杰科技的控股母公司,亞源科技股份有限公司是世界知名的電力電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造商,其2017年銷售額約3億美金,在網(wǎng)絡(luò)通訊、打印機(jī)及儲(chǔ)存設(shè)備的外接式電源適配器領(lǐng)域擁有廣泛的市場認(rèn)同。公司旗下PrimeVOLT品牌的光伏逆變器在臺(tái)灣市場占有率位居前列,行銷臺(tái)灣及歐美超過十年。
如需了解更多詳情,敬請(qǐng)瀏覽http://www.senergytec.com/。