利用C2000 MCU實(shí)施并網(wǎng)微型太陽(yáng)能逆變器

2、 入網(wǎng)電流控制器。電流控制器可確保輸出電流為正弦波，并遵循電流基準，從而平衡輸入功率和輸出功率。

3、 最大功率點(diǎn)追蹤(MPPT)。MPPT用于讓太陽(yáng)能板進(jìn)入最大功率輸出狀態(tài)。

3.2 固件結構

3.2.1 后臺與任務(wù)

整個(gè)固件系統為一個(gè)前向后臺系統。圖15顯示了該后臺結構。

圖15后臺結構

本系統中，有一個(gè)1ms任務(wù)和四個(gè)4ms任務(wù)。

1、1ms任務(wù)A0。1ms定期任務(wù)。在這種任務(wù)中，LED控制執行。除此以外，PLL控制器也位于該任務(wù)中。

2、4ms任務(wù)A1。A1 4ms定期任務(wù)。狀態(tài)機處理器。

3、4ms任務(wù)A2。A2 4ms定期任務(wù)。所有測量均在該任務(wù)中計算。

4、4ms任務(wù)A3。A3 4ms定期任務(wù)。用戶(hù)鍵檢測便在這里，同時(shí)檢測超出或者未達到運行狀態(tài)范圍，并發(fā)出故障指令。

5、4ms任務(wù)A4。A4 4ms定期任務(wù)。MPPT控制器與調試支持。

3.2.2 系統狀態(tài)機

圖16狀態(tài)機

圖16顯示了任務(wù)A1中處理的狀態(tài)機。不同狀態(tài)代表不同的運行模式。

本系統中共有4種狀態(tài)模式：

l 上電

l 待機

l 開(kāi)啟

l 故障

上電模式是系統上電的一種過(guò)渡模式。在這種模式下，系統進(jìn)行一些初始化，之后，系統便自動(dòng)進(jìn)入待機模式。

待機模式是系統等待開(kāi)啟指令的一種模式。所有PWM和SCR控制信號都關(guān)閉。在這種模式下，所有測量均有效。系統探測外部狀態(tài)，并檢查系統是否可以開(kāi)啟。

當系統成功地從待機模式啟動(dòng)以后，系統進(jìn)入開(kāi)啟模式。這種模式下，所有PWM和SCR控制信號均開(kāi)啟。系統開(kāi)始向電網(wǎng)輸電。

如果出現故障，系統進(jìn)入故障模式，所有PWM和SCR控制信號均關(guān)閉。如果故障清除，則系統自動(dòng)返回待機模式。

3.2.3 中斷服務(wù)程序

本系統的中斷服務(wù)程序(ISR)具有如下功能：

l 讀取ADC結果和部分測量計算。

l 入網(wǎng)電流控制器

l SCR開(kāi)/關(guān)控制

l 緊急保護。一次側沖擊電流、二次側過(guò)電壓和輸出電流保護。

l 調試支持。把調試數據記錄到緩沖器。

圖17 ISR流程圖

3.3 入網(wǎng)轉換器控制器

圖18顯示了整個(gè)入網(wǎng)轉換器結構。

圖18控制器結構

3.3.1 PLL控制器

圖19顯示了PLL控制器系統

圖19 PLL控制系統圖

PLL系統由如下幾部分組成：

相位誤差檢測。檢測基準和正弦波輸出之間的相位誤差。該檢測功能在1ms

任務(wù)A0中實(shí)現。

PLL控制器。閉環(huán)控制器，控制器在1ms任務(wù)A0中執行。

正弦波生成器。根據頻率和采樣時(shí)間生成正弦波;在ISR中完成這項工作。

3.3.2 電流控制器

為了設計電流環(huán)路，必須首先建造對象模型。這里可以使用小信號模型。

圖20反激電路

假設反激電路如圖6所示;另外，假設其在連續模式下工作。

圖21反激連續模式電流

如果一次側的MOS開(kāi)啟，則一次側電流增加，Lp充電，并且能量被存儲在其內部。因此，可得到如下方程式：

如果Q1關(guān)閉，則能量被立即傳輸至二次側，ip很快降至零。在二次側，二極管開(kāi)啟，次電感接過(guò)負載，并對C充電?？傻玫椒匠淌?2)。

主電感Lp和次電感Ls具有如下關(guān)系：

利用這種平均狀態(tài)空間方法，如果占空因數為d，則可以得到如下方程式：