图1 信号处理框图
设备，便于接口和模块化设计，其性价比极高。dsPIC30F4011是Microchip 公司专为电机高速控制设计的一款微处理器。 微网逆变器信号调理电路设计
由于DSP不能输入负电压，故逆变器的输出线电压和线电流，电网端的线电压和线电流总共4路信号要 通过信号调理才能
送入D S P。此系统
输出是交流电，输
出线电压为100V，
故选择T V19E电压
互感器，其输出负
载电阻可以接0~500
平，故要对电压互感器和电流互感器
的信号进行+1.25V
号在0~3.3V之间
4所示。此电路首先是通过
到高精度+1.25V
向，送入运放B
互感器或者电压互感器的信号通过运
放A组成的电压跟随器后
运放B的反向输入端，这样经过运放B
进行叠加后输入信号得到提升。
DC-DC主电路设计
DC-DC主电路如图5所示。贴易
目前，MOS管以其优良的开关
特性、较低的饱和压降以及容易驱
图2 电压互感器电路图图3 电流互感器电路图图4 电平提升电路图
miae-043图5 DC-DC主电路图
图6 单相全桥原理图软化器
53
2013.11
式，可得PWM最大占空比Dmax发生在输入直流电压最低(10.5V)而输出直流电压最高(230V)的时候，
最小占空比Dmin发生在输入直流电压最高(13.5V)而输出直流电压最低(160V)的时候，则根据电流临界连续条件求得电感L=1mH。
SPWM逆变器工作原理
逆变器是用来实现DC-AC变换的电力电子设备。和所有其它类型的电力电子装置一样，逆变器利用一组电力电子开关来实现电能形式的转换。
由图6可见，当开关T5、T8导通，开关T6、T7关断时，输出端可以获得正极性的瞬时电压；而当开关T5、T8导通，开关T6、T7关断时，输出端可以获得负极性的瞬时电压。以一定的频率切换两组开关导通的状态，即可实现由直流电压到交流电压的变换。无论是任何具体形式的逆变器，或是其它类型的电力电子变换器，其实现
电能变换的基本手段都是通过这种对
电子开关的快速通断控制来改变电压
(或电流)的极性(瞬时的或平均的)和
幅值(平均的)。
简单地按照图6的方法控制，只
能获得方波型交流电压输出，其谐波
含量很大，幅值也无法调节。如果要
获得理想的输出电压，只需对开关过
程进行控制，PWM技术可以解决这
个问题。
蓄电池充放电及MPPT电路设计
智能充放电器采用升降压拓扑
结构，并用dsPIC单片机进行智能控
制，从而完成太阳能电池板最大功率
跟踪。所谓最大功率点跟踪，即是指
控制器能够实时侦测太阳能板的发电
电压，并追踪最高电压电流值(VI)，
使系统以最高的效率对蓄电池充电，
本系统采用爬山算法实现。爬山法是
压V3对应的功率W3参与判断。如图
8，当ΔP>0时，如果W2<W3，说明是
光强变化引起的功率变化，应保持原测试探针
来的工作电压不变，否则，说明电池
板工作于最大功率点的左侧，需增
加工作电压；同样，当ΔP<0时，如
果W2>W3，应保持原来的工作电压不
变，否则需减小工作电压。爬山改进
图7 不同光强下光伏方阵P-V特性图8 爬山法跟踪原理示意图
图9 模拟PI控制器图10 数字PI控制器结构框图
计数器电路305854
71
法避免了爬山法跟踪的误动作，有利于提高最大功率跟踪的效率。
软件设计和测试结果
根据前面分析讨论，研制一套基于M i c r o c h i p公司的P I C芯片dsPIC30F4011的500W光伏离网发电装置，由于此单片机拥有强大的控制能力和数据处理能力，使整机硬件结构较为简单，除了主电路、取样检测电路和驱动电路外，所有的运算、数据处理均由DSP完成。因此合理有效的控制策略和简洁软件构架是该系统可靠运行的有力保证。根据前面的分析和光伏离网发电系统的基本要求，DSP
应该完成最大功率点跟踪控制、独立供电运行控制及相应的其它保护。对于一个逆变电源来讲，当输入电压或输出负载发生变化时，逆变电源的输出基波电源会发生变化，为了
及积分
其中K p=R/R0，T i=R C
其传递函数为：
tm2005其中K i=K p/T i。
对频域传函进行离散化的方法有向后差分法，向前差分法以及双线性变换法等，通常向后差分法。
上式即为编写数字PI程序的递推关系式。图10为数字PI控制器的结构框图。
图11 数字PI控制流程
55
2013.11
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议