专家解析：提高逆变效率的变压器拓扑方法
熟悉逆变器设计的工程师都知道，要想设计出最划算、性价比最高的变压器，最明智的选择就是使用IGBT，使用IGBT的非线性特性能够使得导通压降增加缓慢，从而大幅度降低了变压器损耗，有效地提升逆变效率。本文就来由专家详细讲解高逆变效率的拓扑和技术。
单相无变压器式光伏逆变器拓扑
拓扑结构的选择和光伏逆变器额定输出功率有关。对于4kw以下的光伏逆变器，通常选用直流母线不超过500V，单相输出的拓扑结构。
这个功能（图1）可以通过以下的原理图实现（图2）。
图2单相无变压器式光伏逆变器原理图
Boost电路通过对输入电压的调整实现最大功率点跟踪。H桥逆变器把直流电逆变为正弦交流电注入电网。上半桥的IGBT作为极性控制器，工作在50HZ，从而降低总损耗和逆变器的输出电磁干扰。下半桥的IGBT或者MOSFET进行PWM高频切换，为了尽量减小Boost电感和输出滤波器的大小，切换频率要求尽量高一些，如16KHz。
在这里推荐使用功率模块来设计光伏逆变器，因为把图2拓扑结构上的所有器件集成到一个模块里面是因为这样更加方便，安装起来更加可靠。
对于电源模块的设计，设计者必须首先保证，直流母线环路低电感的设计。为了实现这个目标，必须同时降低模块内部和外部的寄生电感。为了降低模块内部的寄生电感，必须优化模块内部的绑定线，管脚布置以及内部走线。为了降低模块外部寄生电感，必须保证在满足安全间距的前提下，Boost电路和逆变桥电路的直流母线正负两端尽量靠近。
开关管在开关过程中，绑定线的寄生电感会造成驱动电压的降低。从而导致开关损耗的增加，甚至开关波形的震荡。在模块内部，通过给每个开关管配置专有的驱动管脚（直接从芯片上引出），这样就可以保证在驱动环路中不会有大电流流过，从而保证驱动回路的稳定可靠。这种解决方案目前只有功率模块可以实现，单管IGBT还做不到。
图3显示了Vincotech公司最新推出的光伏逆变器专用模块flowSOL-BI（P896-E01），上文中提到的所有优点都能在该模块上的得到体现。
本文针对一款高逆变效率的变压器拓扑进行了介绍。能够提高逆变效率的变压器拓扑并不仅仅局限于文中提到的这一种，有很多种方法都能实现逆变效率的提高。读者们可以在阅读过本文之后试着举一反三，相信会有意想不到的收获。
