高效高性能光伏水泵專(zhuān)用變頻器的研究與設計

3．3 輸入接口電路

本系統共有6路檢測，分別完成系統的直流側電壓、直流側電流、輸出交流電壓和輸出交流電流等的檢測與保護，其中，直流側電壓檢測和直流側過(guò)流與短路保護的接口電路分別如圖4和圖5所示，接口電路將輸入信號轉換為芯片所需要的0～5V電平。這部分電路輸入阻抗應比較大，以盡量減少對設備信號的影響，輸出阻抗應同芯片內A/D口的輸入阻抗相匹配。

圖4 太陽(yáng)電池電壓檢測

圖5 直流側過(guò)流、短路保護

4 系統的控制原理框圖

系統的控制原理框圖如圖6所示。

圖6 系統控制原理框圖

由圖6可知，本系統結合太陽(yáng)電池的功率特性曲線(xiàn)，采用逐步逼近法來(lái)實(shí)現太陽(yáng)電池的最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT），其中MPPT模塊的功能是通過(guò)比較前后兩次太陽(yáng)電池的工作電壓和負載工作頻率，而輸出一個(gè)逐步趨近最大功率點(diǎn)處的電壓值；同時(shí)，為了消除系統振蕩和提高動(dòng)態(tài)響應速度，設計了PI調節結合軟起動(dòng)的控制方式，通過(guò)不斷改變負載的工作頻率使太陽(yáng)電池的工作電壓最終等于MPPT的輸出電壓值。圖7和圖8分別為MPPT和PI程序流程圖，軟起動(dòng)程序流程圖略。

圖7 MPPT程序流程圖