利用DSP功率電感5kW離網(wǎng)型光伏逆變器設(shè)計(jì)

3、單相全橋逆變電路

本文中單相全橋逆變電路的驅(qū)動(dòng)波形是通過(guò)調(diào)制法得到的，信號(hào)波和載波的產(chǎn)生以及調(diào)制都是通過(guò)DSP2812實(shí)現(xiàn)的。SPWM有三種調(diào)制方式：同步調(diào)制、異步調(diào)制和分段同步調(diào)制，本設(shè)計(jì)輸出頻率是50Hz，頻率不是太低，所以采用同步調(diào)制方式。

4、LC低通濾波器

SPWM波中含有載波頻率的整數(shù)倍及其附近的諧波分量。為了獲得良好的輸出電壓波形，必須利用LC 低通濾波器消除高次諧波。隨著載波比的升高，最低次諧波離基波越遠(yuǎn)，也就更容易進(jìn)行濾波，提高載波比將有效改善輸出電壓質(zhì)量，但載波比的提高受制于功率開(kāi) 關(guān)器件的開(kāi)關(guān)速度以及開(kāi)關(guān)損耗等因素，LC低通濾波器的選取主要考慮幾個(gè)方面的因素，噪聲、抑制能力、輸出阻抗、逆變電流應(yīng)力。

設(shè)計(jì)中還要綜合考慮濾波電路的體積、重量以及制作成本，通常截止頻率選擇在開(kāi)關(guān)頻率的1/10~1/20，本設(shè)計(jì)中選擇系統(tǒng)開(kāi)關(guān)頻率為18kHz，逆變器輸出交流電源頻率為50Hz，初步確定截止頻率為1kHz，濾波器中有兩個(gè)待定的參數(shù)，即濾波電感和濾波電容。

LC低通濾波器的結(jié)構(gòu)如圖5所示，3、5kW離網(wǎng)型光伏逆變器的控制策略SPWM控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用十分廣泛，本文采用PID控制與閉環(huán)負(fù)反饋控制相結(jié)合的數(shù)字控制策略。1、控制脈沖的產(chǎn)生

本文采用TI公司的TMS320F2812為主控芯片，F(xiàn)2812 共有兩個(gè)事件管理器EVA和 EVB，每個(gè)都可產(chǎn)生8路的脈沖輸出，其中由全比較單元輸出3對(duì)互補(bǔ)的信號(hào)，每對(duì)互補(bǔ)信號(hào)的延遲時(shí)間可由相應(yīng)的死區(qū)定時(shí)器產(chǎn)生，事件管理器利用內(nèi)部的定時(shí) 器和比較單元產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖。文中通過(guò)EVA輸出一對(duì)互補(bǔ)的SPWM脈沖信號(hào)和一路獨(dú)立輸出的PWM信號(hào)，分別控制Boost升壓電路和逆變器電路。

2、輸出頻率的計(jì)算

逆變器輸出SPWM脈沖信號(hào)的頻率是50Hz，SPWM波形每個(gè)正弦波周期輸出的點(diǎn)數(shù)主要取決于目 標(biāo)輸出正弦波的頻率和SPWM脈沖波的載波頻率。如SPWM的載波頻率為18kHz，要輸出的正弦波的頻率分別為50Hz，所需要的正弦表的點(diǎn)數(shù)N為 3.3閉環(huán)負(fù)反饋控制DSP2812實(shí)時(shí)檢測(cè)輸出輸入的電壓、電流值，反饋到DSP內(nèi)部，經(jīng)PI調(diào)節(jié)后，改變相關(guān)寄存器參數(shù)，控制驅(qū)動(dòng)脈沖的波形，實(shí)現(xiàn)實(shí) 時(shí)閉環(huán)控制，系統(tǒng)的控制框圖如圖6所示，系統(tǒng)采用二個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋調(diào)節(jié)，根據(jù)反饋信號(hào)的不同，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)輸出，使輸出穩(wěn)定。另外，當(dāng)輸出電流信號(hào)突然增大到超 過(guò)最大允許電流時(shí)，關(guān)閉PWM輸出，以保護(hù)逆變裝置不受損害。

5kW離網(wǎng)型光伏逆變器軟件設(shè)計(jì)

SPWM控制程序

本設(shè)計(jì)利用事件管理器的一個(gè)完全比較單元輸出一對(duì)互補(bǔ)的PWM脈沖，時(shí)鐘由通用定時(shí)器1提供，計(jì)數(shù) 器的工作方式設(shè)置為連續(xù)增減方式。功率開(kāi)關(guān)器件有一定關(guān)斷延遲，當(dāng)同一橋臂的上管關(guān)斷時(shí)，下管不能馬上開(kāi)通，否則將會(huì)由于短路而擊穿，使用DSP事件管理 器的全比較單元中的死區(qū)控制器，在同一橋臂的開(kāi)通與關(guān)斷間插入一個(gè)死區(qū)時(shí)間，防止短路現(xiàn)象發(fā)生，保護(hù)功率器件。SPWM程序主要包括：對(duì)EV初始化、相關(guān) 變量初始化、正弦表的產(chǎn)生和CMPR1的重載，前3個(gè)功能都是在主程序中完成。正弦表產(chǎn)生語(yǔ)句如下：