基于TMS320F2812的光伏逆變器的研究與設(shè)計

　　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)計方案。文章首先對系統(tǒng)設(shè)計中將使用到的 DC/DC 變換器，DC/AC 變換器以及 PWM 控制技術(shù)在理論上進行了深入的研究。并討論了數(shù)字式 PID 控制算法的實現(xiàn)和在系統(tǒng)中的應(yīng)用，還針對這種基于全橋變換器的正弦波逆變器提出了一種用一個電壓閉環(huán)來調(diào)節(jié)兩個控制量的PID 算法。

　　其次，文章設(shè)計了基于全橋變換器、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)計以后，通過使用 MATLAB/Simulink 軟件對整個系統(tǒng)進行了仿真分析。并對系統(tǒng)軟件設(shè)計的思路與實現(xiàn)方法以及關(guān)鍵程序的流程進行了介紹。

　　最后，通過系統(tǒng)的帶載實驗對整套系統(tǒng)軟硬件設(shè)計的合理性進行了驗證。實驗結(jié)果表明，本文設(shè)計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，首先要有一個進行直流升壓的變換器，這個一般是整個光伏逆變系統(tǒng)的輸入電路部分。經(jīng)過直流升壓變換器升壓后的電壓，需要通過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關(guān)電路。直流升壓電路和逆變開關(guān)電路都是通過電力電子開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷，完成來完成相應(yīng)的直流升壓和逆變的功能。電力電子開關(guān)器件的通斷需要一定的驅(qū)動脈沖，這些脈沖可以通過改變一個電壓信號來調(diào)節(jié)，產(chǎn)生和調(diào)節(jié)脈沖的電路通常稱為控制電路（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。