基于DSP的光伏逆變電源的研制

2 檢測電路的設計

2.1 電壓采樣電路

直流電壓采用分壓采樣，經(jīng)線(xiàn)性光耦隔離后送入電壓調理電路。本系統采用線(xiàn)性光藕HC原NR200 進(jìn)行隔離，其在一定范圍內，輸出電壓與輸入電壓呈正比變化，輸出與輸入的比例系數幾乎保持不變。這種方法實(shí)現了輸入與輸出之間的隔離，精度較高，線(xiàn)性度較好。調理電路的接線(xiàn)如圖3 所示，VDC 接光耦的輸出，VDC_REF 接DSP 的A/D 輸入口,VDC_INT 接DSP 的外部中斷接口。

DSP 通過(guò)對VDC_REF 采樣來(lái)獲得輸出電壓值，根據采樣值實(shí)時(shí)地調整PWM 輸出。當輸出過(guò)壓時(shí)，VDC_INT由高電平變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)DSP 中斷，實(shí)施過(guò)壓保護動(dòng)作。

2.2 電流采樣電路

電流采樣變壓器二次側電流值經(jīng)霍爾傳感器檢測后送入控制板的檢測回路。該回路由分壓電路，絕對值電路組成?；芈穼㈦娏鞯闹缔D換成0~3.3V 的電壓信號送入DSP 的A/D 轉換接口進(jìn)行A/D轉換。電路接線(xiàn)如圖4 所示。IU接霍爾傳感器的輸出，IDC_REF接DSP的A/D輸入口，IDC_INT接DSP 的外部中斷接口。輸入信號經(jīng)分壓電路，把電流信號轉換成電壓信號。由于LF2407 的A/D是單端采樣，要把負的電壓值轉換成DSP能獲取的值，所以采樣信號要經(jīng)過(guò)絕對值電路，把負的電壓轉換成等值的正電壓。當輸出過(guò)流時(shí)，IDC_INT由高電平變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)DSP中斷，實(shí)施過(guò)流保護動(dòng)作。

2.3 溫度檢測電路

溫度檢測電路中采用精密溫度傳感器LM335，其返回0~3.3V的電壓信號送入DSP的A/D轉換口進(jìn)行轉換，用于確定功率器件工作時(shí)散熱片的溫度，接線(xiàn)如圖5 所示。TM接溫度傳感器的輸出，TM_OUT 接DSP 的A/D 輸入口，通過(guò)采樣電路實(shí)現對系統溫度的實(shí)時(shí)監控。

3 DSP 中SPWM 的實(shí)現

在LF2407 中，SPWM 的產(chǎn)生是通過(guò)事件管理模塊(EVM)的全比較來(lái)實(shí)現。全比較主要包括硬件比較器、定時(shí)器、全比較寄存器CMPR1、全比較寄存器CMPR2。SPWM 波產(chǎn)生過(guò)程：把定時(shí)器的計數模式設置成連續增/減計數模式來(lái)模擬三角載波，計數器的值從0 開(kāi)始計數，到達周期值時(shí)再往下計數。在這期間將兩個(gè)全比較寄存器的值與計數器的值進(jìn)行比較，在第一次相同時(shí)(增計數)，對應的PWM 輸出腳(PWM1、2，PWM3、4)的輸出極性發(fā)生變化;第二次相同時(shí)(減計數)，對應的PWM 輸出腳(PWM1、2，PWM3、4)的輸出極性再次發(fā)生變化，這樣就實(shí)現了PWM輸出。DSP的這些比較，全部由硬件實(shí)現，所以只要每個(gè)開(kāi)關(guān)周期更新全比較寄存器的值，就可以實(shí)現PWM控制。載波的頻率(開(kāi)關(guān)頻率)由定時(shí)器的定時(shí)周期和計數模式?jīng)Q定，具體為

4 結語(yǔ)

本文介紹了一種基于DSP 的光伏逆變電源，并給出了詳細的硬件和軟件設計方案。多重的保護功能增強了系統的可靠性和穩定性;利用DSP強大的處理能力和控制能力大大減化了系統的軟硬件設計。最后對樣機進(jìn)行測試，當輸入電壓為22~26 V之間變化的直流電時(shí)，系統輸出為220 V/50 Hz的正弦交流電，波形失真度5豫，系統可靠穩定，結果表明該設計方法正確可行。