PIC16F877A的光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置設(shè)計

圖4為DC-AC逆變主電路，其中G1～G4為MOSFET管IRF840控制端，單片機通過I／O口產(chǎn)生的SPWM控制信號間接控制G1～G4，來控制MOSFET管IRF480的開關(guān)，經(jīng)過LC濾波，再經(jīng)變壓器隔離后輸出正弦波。

在LC低通濾波器中，對于基波電壓而言，串聯(lián)電感阻抗小，落在電感上的基波電壓小，并聯(lián)電容等效阻抗大，流過電容的基波電流小，負(fù)載等效電壓、電流大。SPWM調(diào)制下輸出濾波電感的值一般是由電感電流的最大紋波所決定，一般可取該值為滿功率輸出時正弦電流峰值的15％。
2．4 最大功率點跟蹤
當(dāng)RS=RL時，即Ud=Us／2，功率達到最大。由圖4的AN0、AN1分別對Us及Ud采樣，當(dāng)控制系統(tǒng)檢測到Ud>Us／2時，適當(dāng)調(diào)大調(diào)制率m，使裝置中的等效電流Id增大，根據(jù)歐姆定律Rd=Uo／Id可知，系統(tǒng)的等效輸出電阻Rd減小，最終光伏電池的端電壓Ud下降。反之，當(dāng)控制系統(tǒng)檢測到UdUs／2時，可適當(dāng)調(diào)小調(diào)制率m，從而使Ud=Us／2實現(xiàn)最大功率點跟蹤。
2．5 頻率相位跟蹤電路
如圖4所示，由TL084、CD4030及外圍電路實現(xiàn)頻率相位跟蹤。UF為反饋信號輸入端，UREF為基準(zhǔn)信號輸入端。反饋信號和基準(zhǔn)信號經(jīng)過濾波、跟隨、比較后，在各自的比較器輸出方波。將比較器的輸出作為異或門輸入信號，若兩反饋信號與基準(zhǔn)信號同相，則輸出為邏輯0，否則輸出邏輯1。相位信號被接到單片機的外部中斷，經(jīng)單片機處理可實現(xiàn)相位跟蹤?；鶞?zhǔn)信號調(diào)理電路的比較器的輸出信號接到RC2，通過PIC單片機的捕捉模塊CCP1進行頻率捕捉，實現(xiàn)頻率跟蹤。為了達到較好的跟蹤效果，反饋信號和基準(zhǔn)信號的調(diào)理電路應(yīng)完全相同。
2．6 保護功能
在設(shè)計中采用交流互感器作為電流檢測。如圖4所示，CT102為電流互感器，取樣電阻200 Ω，電流互感器檢測法具有較寬的寬帶，可以輸出良好的波形。單片機可根據(jù)電流大小實現(xiàn)過流保護。