H橋及其衍生拓扑相关知识总结.doc

H桥及其衍生拓扑相关知识总结 电路拓扑 开关工作方式 优点 缺点 全桥 双极性调制 四个开关全部工作在高频， S1、S3同时通断， S2、S4同时通断。 VPE只含工频成分，不含开关高频成分，降低了漏电流和EMI。 1.输出电流的纹波频率为开关频率，对滤波要求高； 2.输出电压变化是双极性的，导致了较高的损耗； 3.由于L1(2与CPV之间的无功功率交换，导致效率降低，只有96.5%。 单极性调制 四个开关全部工作在高频， 电网正半周期时，S4始终导通，S1、S2以开关频率调制， 电网负半周期时，S2始终导通，S3、S4以开关频率调制。 1.输出电流中纹波为2倍开关频率，降低了对滤波的要求； 2.输出电压是单极性变化的（ 0 →+VPV → 0 →?VPV → 0 ），损耗较小； 3.在输出为零电压时，由于减小了损耗，使得效率高达98%。 1.VPE包含开关高频成分，产生较高的漏电流和EMI； 2. VPE中含有高频分量而不适用于无变压器的光伏系统中。 混合调制 开关S1、S2工作在高频、S3、S4工作在工频 电网正半周期时，S4始终导通， S2、S3始终关断，S1以开关频率调制， 电网负半周期时，S3始终导通， S1、S4始终关断，S2以开关频率调制。 1.输出电压是单极性变化的（ 0 →+VPV → 0 →?VPV → 0 ），损耗较小； 2. 在输出零电压期间，L1(2与CPV之间的不存在无功功率交换，减小了损耗； 3.一个桥臂工作在低频，减小了损耗。 1.只能工作于双象限； 2.输出电流的纹波频率为开关频率，对滤波要求高； 3. VPE以工频成方波变化，产生较高的漏电流和EMI。 H5 S1、S3在电网电流的正负半周各自导通， S4、S5在电网正半周期以开关频率调制， S2、S5在电网负半周期以开关频率调制。 1.输出电压是单极性变化的（ 0 →+VPV → 0 →?VPV → 0 ），损耗较小； 2. 在输出零电压期间，L1(2与CPV之间的不存在无功功率交换，减小了损耗； 3.一个桥臂工作在低频，减小了开关损耗； 4. VPE只含工频成分，不含开关高频成分，降低了漏电流和EMI。 1.额外增加一个开关； 2.三个开关同时工作，产生的损耗较大，但不影响整体的效率。 HERIC S1、S4和S2、S3工作在高频，S5、S6工作在工频。 电网正半周期，S1、S4工作在高频，同时开通和关断，S2、S3始终关断，S5导通，S6关断。 电网负半周期，S2、S3工作在高频，同时开通和关断，S1、S4始终关断，S6导通，S5关断。 1.输出电压是单极性变化的（ 0 →+VPV → 0 →?VPV → 0 ），损耗较小； 2. 在输出零电压期间，L1(2与CPV之间的不存在无功功率交换，减小了损耗； 3.VPE只含工频成分，不含开关高频成分，降低了漏电流和EMI。 多了两个额外的开关。 REFU 当不需要升压时，S1,S2工作于高频； 当需要升压时S3，S4工作于高频； S+,S-工作于工频 1.输出电压是单极性变化的（ 0 →+VPV → 0 →?VPV → 0 ），损耗较小； 2. 在输出零电压期间，L1(2与CPV之间的不存在无功功率交换，减小了损耗； 3.VPE只含工频成分，不含开关高频成分，降低了漏电流和EMI。 1.需要两个直流电压； 2.增加了两个开关（工作于工频，损耗小）。 H6 S1~S4工作在电网频率，而S5、S6以开关频率工作， 电网正半周期时，S1、S4始终导通，S5、S6以开关频率调制， 电网负半周期时，S2、S3始终导通，S5、S6以开关频率调制。 1.输出电压是单极性变化的（ 0 →+VPV → 0 →?VPV → 0 ），损耗较小； 2.旁路开关承受电压是直流电压的一半 3. 在输出零电压期间，L1(2与CPV之间的不存在无功功率交换，减小了损耗； 4.VPE只含工频成分，不含开关高频成分，降低了漏电流和EMI。 1.增加两个开关和两个二极管； 2.有四个开关同时工作，增加了开关损耗，但不影响整体的高效率。 FB-ZVR S1、S4和S2、S3工作在高频；S5也工作在高频； 电网正半周期，S1、S4工作在高频，同时开通和关断，S2、S3始终关断，S5工作在高频，并与S1、S4互补导通； 电网负半周期，S2、S3工作在高频，同时开通和关断，S1、S4始终关断，S5工作在高频，并与S2、S3互补导通； 1.输出电压是单极性变化的（ 0 →+VPV → 0 →?VPV → 0 ），损耗较小； 2. 在输出零电压期间，L1(2与CPV之间的不存在无功功率交换，减小了损耗； 3.一个桥臂工作在低频，减小了开关损耗； 4. VPE只含工频成分，不含开关高