基于TMS320F2802的實(shí)施并網(wǎng)微型太陽(yáng)能逆變器設(shè)計(jì)方案解析

摘要
　　可再生能源應(yīng)用的迅猛發(fā)展將引發(fā)第四次工業(yè)革命。光伏發(fā)電是整個(gè)可再生能源方案的關(guān)鍵部分。在所有太陽(yáng)能逆變器中，微型太陽(yáng)能逆變器是至關(guān)重要的組成部分。
　　本文將為您介紹如何利用一個(gè)TMS320F2802設(shè)計(jì)一種低成本、高性能的微型太陽(yáng)能逆變器。另外，文章還將討論如何使用交叉式有源鉗位反激和SCR全橋?qū)崿F(xiàn)一個(gè)220W輸出的微型太陽(yáng)能逆變器，并介紹完整的系統(tǒng)固件架構(gòu)和控制方法。最后，文章還會(huì)為您展示實(shí)驗(yàn)室波形。
　　1 概述
　　1．1 太陽(yáng)能逆變器介紹
　　材料、能源和信息是人類生存和發(fā)展的三大要素。能源利用的每一次新發(fā)現(xiàn)，都會(huì)極大改變和促進(jìn)現(xiàn)代文明的發(fā)展：
　　蒸汽機(jī)的發(fā)明讓我們進(jìn)入機(jī)器時(shí)代。
　　電的發(fā)明讓我們進(jìn)入電氣時(shí)代。
　　半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明讓我們進(jìn)入信息時(shí)代。
　　當(dāng)前可再生能源的發(fā)展和利用將引發(fā)第四次工業(yè)革命；在所有可再生能源利用方法中，光伏發(fā)電是整個(gè)可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵組成部分。根據(jù)世界能源組織預(yù)測(cè)，隨著傳統(tǒng)能源（例如：煤炭、石油等）逐漸枯竭，可再生能源將成為人類的主要能源。圖1顯示了世界能源的發(fā)展趨勢(shì)。
　　
　　圖 1 世界能源發(fā)展趨勢(shì)
　　各國(guó)政府都對(duì)可再生能源的發(fā)展投以極大關(guān)注。2007年，中國(guó)政府稱“可再生能源可滿足國(guó)家長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的需求”，而在2008年，中國(guó)政府便發(fā)布了可再生能源第11個(gè)五年發(fā)展計(jì)劃。根據(jù)該計(jì)劃要求，中國(guó)2010年的光伏發(fā)電裝機(jī)容量需達(dá)到2，500億瓦；據(jù)估計(jì)，到2020年，中國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到50，000億瓦，其中并網(wǎng)光伏發(fā)電占75%。
　　太陽(yáng)能光伏發(fā)電的主要優(yōu)點(diǎn)包括：
　　太陽(yáng)能很豐富，無(wú)窮無(wú)盡。
　　生產(chǎn)PV板的材料分布廣泛，并儲(chǔ)備豐富。
　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換效率高。
　　無(wú)污染，并且可循環(huán)利用。
　　光伏電池壽命長(zhǎng)，維護(hù)成本低。
　　太陽(yáng)能光伏發(fā)電的缺點(diǎn)包括：
　　功率密度低，占用面積大。
　　發(fā)電受限于自然條件，沒(méi)有太陽(yáng)就無(wú)法發(fā)電。
　　單位生產(chǎn)成本高。