太阳光发电站用逆变器和电磁元件
采用工频变压器使输入的太阳电池矩阵和输出端的电网绝缘，主电路结构如图1所示，分为电压型和电流型两种。一般采用电压型工频逆变器。大容量和输入为低压大电流的采用电流型工频逆变器，输入中串有大电感，承受的电压应力小，有利于开关器件工作。工频变压器绝缘方式电路简单，变换只有一级，效率较高，制造成本低。一般工频逆变不采用SPWM控制，输出是矩波形，要经过强有力的滤波措施，才能使输出正弦波形畸变<5％。由于电路中的半导体器件少，可适应比较恶劣的使用条件。开关频率低，产生的电磁干扰小。虽然主变压器和滤波电感体积大，但是，可采用低频材料制造，成本并不高。这种方式的逆变器主要用于独立型太阳光发电站。
采用高频变压器使输入的太阳电池矩阵和输出端的电网绝缘，主电路结构如图2所示，变换分为两级。图2（a）中第一级为SPWM高频逆变器，通过高频变压器后整流滤波，再经第二级工频逆变器，变为工频正弦波电压输出。图2（b）中第一级为PWM高频逆变器，通过高频变压器和第二级周波数变换器，直接变为工频正弦波电压输出，也不象一般周波数变换器那样要求开关器件双向工作，只要单向工作就可以实现变换，虽然减少了整流滤波环节，效率较高，但是，电路和控制比图2pfc电感器（a）复杂。图2（c）电路为现在家庭用太阳光发电站用逆变器主电路，基本结构和图2（a）一样，为了消除零线电流，采用单相三线制输出。
高频变压器比工频变压器体积小，重量轻，成本低。但是，经两级变换，效率问题比较突出，只要采用低损耗吸收电路和认真选择电磁元件，仍然可以使效率超过90％。由于有SPWM控制和周波数变换，输出波形畸变小，不需要强有力的滤波，不过高频电磁干扰问题严重，要采用滤波和屏蔽等抑制措施。这种方式的逆变器主要用于并网型太阳光发电站。
为了进一步降低成本，提高效率，已开发出太阳光发电站用无变压器无绝缘方式逆变器主电路，电路结构如图3所示。其中图3（a）电路前面为升压电路，后面为SPWM工频逆变器。升压电路可以和不同输出电压的太阳电池匹配，把太阳电池的输出电压升高到370V左右，尽管由于天气变化因素使太阳电池输出电压发生变化，有了升压部分后，可以保证逆变部分输入电压比较稳定。同时提高了电压，减少了电流，可以降低逆变部分损耗。升压电路还可以对输入的功率因数进行校正。图3（b）电路为单相三线制输出电路，只要经过简单变换，就可以变为图3（c）的三相输出电路。
逆变器无变压器无绝缘方式的主电路不能使输入的太阳电池与输出电网绝缘，故输入太阳电池的正负极不能直接接地。太阳电池矩阵面积大，存在对地电容，在工作中将出现等效电容充放电电流。其中低频部分，有可能使供电电路的漏电开关误动作，而造成停电。这可以通过控制逆变器开关器件的开关方式来消除它。其中高频部分将通过配电线对其他用电设备造成电磁干扰，而影响其他用电设备的正常工作，因此，在逆变器输出部分要加电感电容滤波来消除它。此外，还要加共模滤波器，防止太阳电池受高频逆变器的电磁干扰。还有，为了防止太阳电池正负极接地，从而造成逆变器主电路损坏，通过电流互感器或者霍尔检测器，检测太阳电池正、负极的接地电流，如果超过规定值，立贴片电感即切断逆变器主电路，进行保护。逆变器无变压器无绝缘方式主电路比工频变压器绝缘方式复杂一些，比高频变压器绝缘方式简单，仍然是单级变换、效率高。没有变压器，体积小、重量轻、成本较低，是到目前为止比较好的一种主电路方式。
1.4 正激变压器绝缘方式
逆变器无变压器无绝缘方式主电路虽然各项指标比较好，但是，太阳电池与外电网没有绝缘隔离，存在不安全因素，为了进行保护和防止电磁干扰，要采取许多防护措施。因此，最近开发出逆变器正激变压器绝缘方式主电路，如图4所示，是把图3（a）中的升压电路中的电感器变为正激变压器，同时进行升压和绝缘隔离，既保持了无变压器无绝缘方式主电路的优点，又增加了绝缘隔离功能，使工作更安全可靠。当然，要增加正激变压器，使体积、重量、成本有所增加，但是，从试制样品来看，绕行电感器在直接输入200V，交流输出100V，载波频率20kHz条件下，输出波形接近正弦波，功率因数接近1，从空载到满3kVA时，效率都>90％，成本仍然为用电感器生产厂家户可接受。平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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