基于TMS320F2812的光伏逆變器的研究與設(shè)計(jì)

　　本文提出了一種基于全橋變換器的正弦波逆變電源的整體設(shè)計(jì)方案。文章首先對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中將使用到的 DC/DC 變換器，DC/AC 變換器以及 PWM 控制技術(shù)在理論上進(jìn)行了深入的研究。并討論了數(shù)字式 PID 控制算法的實(shí)現(xiàn)和在系統(tǒng)中的應(yīng)用，還針對(duì)這種基于全橋變換器的正弦波逆變器提出了一種用一個(gè)電壓閉環(huán)來(lái)調(diào)節(jié)兩個(gè)控制量的PID 算法。

　　其次，文章設(shè)計(jì)了基于全橋變換器、全橋逆變器和以 DSP 為核心的逆變電源控制電路，詳細(xì)介紹了各相關(guān)電路模塊的原理與結(jié)構(gòu)。在完成電路參數(shù)設(shè)計(jì)以后，通過(guò)使用 MATLAB/Simulink 軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。并對(duì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的思路與實(shí)現(xiàn)方法以及關(guān)鍵程序的流程進(jìn)行了介紹。

　　最后，通過(guò)系統(tǒng)的帶載實(shí)驗(yàn)對(duì)整套系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的逆變電源硬件電路和軟件系統(tǒng)是成功的。

　　逆變系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

　　光伏逆變器的主要功能是將光伏電池的直流電能轉(zhuǎn)換成正弦波形勢(shì)的交流電能。由于光伏電池的電壓通常低于可以使用的交流電壓，因此光伏逆變器系統(tǒng)中，首先要有一個(gè)進(jìn)行直流升壓的變換器，這個(gè)一般是整個(gè)光伏逆變系統(tǒng)的輸入電路部分。經(jīng)過(guò)直流升壓變換器升壓后的電壓，需要通過(guò)逆變器將直流電能變換為交流電能。光伏逆變系統(tǒng)的核心就是直流升壓電路和逆變開(kāi)關(guān)電路。直流升壓電路和逆變開(kāi)關(guān)電路都是通過(guò)電力電子開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷，完成來(lái)完成相應(yīng)的直流升壓和逆變的功能。電力電子開(kāi)關(guān)器件的通斷需要一定的驅(qū)動(dòng)脈沖，這些脈沖可以通過(guò)改變一個(gè)電壓信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)，產(chǎn)生和調(diào)節(jié)脈沖的電路通常稱(chēng)為控制電路（或控制回路）。光伏逆變系統(tǒng)中除了 DC/DC 升壓電路和逆變主電路以及它們的控制電路外，一般還包括保護(hù)電路、輔助電路、輸入電路和輸出電路等部分，其基本結(jié)構(gòu)框圖如圖5 所示。