Inversor Sem Transformador Com Conceito de Barramento DC Virtual para Sistemas de Energia PV Conectados à Rede

Para eliminar a corrente de fuga de modo comum (CM) nos sistemas fotovoltaicos (PV) sem transformador, o conceito de barramento DC virtual é proposto neste artigo. Conectando a linha neutra da rede diretamente ao polo negativo do barramento DC, a capacitância parasita entre os painéis PV e o solo é desviada. Como resultado, a corrente de fuga para o solo de modo comum pode ser completamente suprimida. Enquanto isso, o barramento DC virtual é criado para fornecer o nível de tensão negativa para a geração de corrente AC negativa da rede. Consequentemente, a tensão necessária do barramento DC ainda é a mesma que a do inversor de ponte completa. Com base nesse conceito, uma nova topologia de inversor sem transformador é derivada, na qual o barramento DC virtual é realizado com a tecnologia de capacitor comutado. Ela consiste em apenas cinco interruptores de potência, dois capacitores e um único indutor de filtro. Portanto, o custo da eletrônica de potência pode ser reduzido. Esta topologia avançada pode ser modulada com a modulação por largura de pulso senoidal unipolar (SPWM) e a SPWM de dupla frequência para reduzir o ripple da corrente de saída. Como resultado, um indutor de filtro menor pode ser utilizado para reduzir o tamanho e as perdas magnéticas. O desempenho circuital vantajoso da topologia sem transformador proposta é analisado em detalhes, com os resultados verificados por um protótipo de 500 W.