基于dsPIC30F2010數(shù)字信號控制器(DSC)光伏水泵變頻器的研究

1．2．1 DC／DC升壓電路簡述
1．2．1．1主電路選擇
對于中小功率的光伏水泵來說，光伏陣列電壓大都是低壓(24v、36v、48V)，對于升壓主電路的選擇，人們一般選擇推挽電路，因為推挽電路變壓器原邊工作電壓就是直流側(cè)輸入電壓，同時驅(qū)動不需隔離，因此比較適合輸入電壓較低的場合。但是偏磁問題是制約其應(yīng)用的一大不利因素，功率管的參數(shù)差異和變壓器的繞制工藝都有可能使推挽電路工作在一種不穩(wěn)定狀態(tài)?；谥T多因素的考慮，本系統(tǒng)采用了結(jié)構(gòu)新穎的推挽正激電路，此電路拓撲不僅克服了偏磁問題，而且閉環(huán)控制也比較容易(二階系統(tǒng))。

1．2.l.2推挽正激電路簡單分析
推挽正激電路如圖2所示，由功率管S1及S2，電容C8和變壓器T組成，變壓器T原邊繞組N1及N2具有相同的匝數(shù)，同名端如圖2所示。當S1及S2同時關(guān)斷的時候，電容C8兩端電壓下正上負，且等于陣列電壓，當S1開通，S1、N2和光伏陣列構(gòu)成回路，N2上正下負，同時C8、N1和S1構(gòu)成回路，C8放電，N1下正上負，此時的工作相當于兩個正激變換器的并聯(lián)。同理，當S2開通S1關(guān)斷時，也相當于兩個正激變換器的并聯(lián)。經(jīng)過理論分析，推挽正激電路是一個二階系統(tǒng)，因此閉環(huán)控制簡單，同時輸出濾波電感和電容大大減小。

1.2.2 dsPIC30F2010簡單介紹
Microchip公司通過在16位單片機內(nèi)巧妙地添加DSP功能，使Microchip的dsPIC30F數(shù)字信號控制器(DSC)同時具有單片機(MCU)的控制功能以及數(shù)字信號處理器(DSP)的計算能力和數(shù)據(jù)吞吐能力。因為它具有的DSP功能，同時具有單片機的體積和價格，所以本系統(tǒng)采用此芯片作為控制器。此芯片主要適用于電機控制，如直流無刷電機、單相和三相感應(yīng)電機及開關(guān)磁阻電機；同時也適用于不間斷電源(UPS)、逆變器、開關(guān)電源和功率因數(shù)校正等。dsPIC30F2010管腳示意如圖3所示。

1．2.2．1 主要結(jié)構(gòu)
12KB程序存儲器；
512字節(jié)SRAM：
1024字節(jié)EEPROM；
3個16位定時器；
4個輸入捕捉通道；
2個輸出比較／標準PWM通道；
6個電機控制PWM通道；
6個10位500kspsSA／D轉(zhuǎn)換器通道。

l 2．2．2 主要特點
A／D采樣速度快且多通道可以同時采樣；
6個獨立／互補／中心對齊／邊沿對齊的PWM：
2個可編程的死區(qū)；
在噪聲環(huán)境下5V電源可正常工作；
最低工作電壓3V；
A／D采樣和PWM同期同步。