光伏扶貧、光伏陽光房、光伏大棚等諸多利民項目已深入居民生活，很多高大上的專業(yè)術語也早已為眾人熟知。比如，購買一臺逆變器時，多數(shù)人會問道：這臺逆變器有幾路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。事實上，其功能也確實是抬升電壓，接下來我們就看看，它到底是如何實現(xiàn)電壓變換的！
單相逆變器內(nèi)部電路原理圖
上圖是單相機常用的拓撲結構，這里我們把紅色框圖部分單獨拿出來看：
從圖中不難看出，構成Boost的三要素為電感、開關管、二極管。下面，我們來簡單分析下它的工作模式。
工作模式1：開關管S導通
直流電E全部加在電感上，即此時電源E為電感充電，設開關管導通時間為Ton，那么在此期間內(nèi)電感上的電壓等于E。
工作模式2：開關管S斷開
此時直流電源E以及電感儲存的能量通過二極管D為電容C充電至U0。同樣，我們設開關管S關斷的時間為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突變（伏秒平衡定律），即開關導通時通過電感的電流增加量與開關斷開時電感電流的減少量相等，用公式表達：
E×Ton=（U0-E）×Toff
我們對上式進行變換：
引入占空比D，即設導通期間的占空比為D，則關斷時間的占空比為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實現(xiàn)了其抬升電壓的作用。這時，只要給開關管S一個合適的占空比控制信號，便可實現(xiàn)輸出電壓的調(diào)整，并得到想要的電壓值，從而實現(xiàn)拓寬輸出電壓的目的。
當然，占空比并不是隨意選取的，而是要考慮諸多設計因素，這里不再展開。總之，DC-DC變換器作為實現(xiàn)MPPT功能的核心電路，已被廣泛應用于光伏并網(wǎng)逆變器及光儲充等領域，并大大提高了光伏能源利用率。特別是在實際應用中，DC-DC還發(fā)展出BUCK-BOOST、 CUK等特色轉換電路，從而極大滿足了特殊需求。
評論