实现光伏(PV)高频链路中压(MV)逆变器的高频变压器寄生电容最小化

摘要

基于高频的中压(MV)逆变器被用于可再生能源电力传输。然而,由于高频链路电子变压器中较高的绕组间寄生电容会导致共模噪声电流的增加,从而使得电能质量受到影响。这种快速电压瞬态响应会导致谐波失真和变压器过热,从而导致电源故障或许多其他电气危险。本文介绍了釆用传统和改进的环形变压器设计的隔离电源的比较研究。设计了半桥高频(10kHz)中压直流一交流逆变器和电源;建造了一个680W的太阳能组件可再生系统。同时使用Matlab-FFT分析的FEM仿真来确定磁芯通量分布并计算总谐波失真(THD)。还用GWInstekLCR仪表和FlukeVT04A分别测量了所有四个变压器原型中的绕组间电容和温度。环形铁氧体磁芯变压器的改进设计提供了更高的耐温性,从而无需使用任何冷却剂或外部电路,同时将寄生电容降低了87%。为确认该方法的有效性,我们进行了实验以及绕组间电容的数学推导。