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太阳能光伏并网逆变器操控设计方案

来源:http://hi-infidelity.com 责任编辑:环亚ag88手机版 更新日期:2018-10-28 10:07 字体:
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  太阳能光伏并网逆变器操控设计方案

  一种小功率光伏并网逆变器的操控体系:DC/DC操控器的拓扑结构选用推挽式电路,是用芯片SG3525来操控的,该电路有效地避免了偏磁,DC/AC逆变器为全桥逆变电路,是用DSP来操控的,因为DSP的运算速度比较高,因而逆变器的输出电流可以很好地盯梢电网电压波形。该光伏并网逆变器操控计划的有效性在实验室得到验证。该操控体系能确保逆变电源的输出功率因数挨近1,输出电流为正弦波形。

  体系作业原理及其操控计划

  1光伏并网逆变器电路原理

  太阳能光伏并网逆变器的主电路原理图如图1所示。在本体系中,太阳能电池板输出的额外电压为62V的直流电,经过DC/DC变换器被变换为400V直流电,接着经过DC/AC逆变后就得到220V/50Hz的交流电。体系确保并网逆变器输出的220V/50Hz正弦电流与电网的相电压同步。

  图1电路原理框图

  2体系操控计划

  图2为光伏并网逆变器的主电路拓扑图,此体系由前级的DC/DC变换器和后级的DC/AC逆变器组成。DC/DC变换器的逆变电路可选择的型式有半桥式、全桥式、推挽式。考虑到输入电压较低,如选用半桥式则开关管电流变大,而选用全桥式则操控杂乱、开关管功耗增大,因而这儿选用推挽式电路。DC/DC变换器由推挽逆变电路、高频变压器、整流电路和滤波电感构成,它将太阳能电池板输出的62V的直流电压变换成400V的直流电压。

  图2主电路拓扑图

  DC/AC逆变器的主电路选用全桥式结构,由4个MOS管(该管内部寄生了反并联的二极管)构成,它将400V的直流电变换成为220V/50Hz的工频交流电。

  2.2.1 DC/DC变换器操控计划

  图3 DC/DC变换器的操控框图

  DC/DC变换器的操控框图如图3所示。操控电路是以集成电路SG3525为中心,由SG3525输出的两路50kHz的驱动信号,经门极驱动电路加在推挽电路开关管Q1和Q2的门极上。为坚持DC/DC变换器输出电压的安稳,将检测到的输出电压与指令电压进行比较,该差错电压经PI调节器后操控SG3525输出驱动信号的占空比。该操控电路还具有约束输出过流过压的维护功用。当检测到DC/DC变换器输出电流过大时,SG3525将减小门极脉冲的宽度,下降输出电压,进而下降了输出电流。当输出电压过高时,会中止DC/DC变换器的作业。因为推挽式电路简单因直流偏磁导致变压器饱满,因而,推挽式电路的规划难点在于怎么避免变压器的磁饱满。在本电路中,除了留意电路的对称性之外,还规划了磁饱满检测电路,当流经推挽电路的两个支路电流失衡时,就会发动SG3525的软发动功用,使DC/DC变换器重新发动,变压器得以复位。

  图4偏磁检测电路

  偏磁检测电路如图4所示。图中只画出了磁环的副边。原边两个线圈接在主电路的变压器原边的两个绕组上,流过两个线圈中的电流方向要相反。当变压器发作偏磁时,某一方向的电流反常大,经过电流互感器检测,可在互感器的输出电阻R1上发生一个电压,假如该电压足够大,可以使稳压二极管D5导通,在电位器上发生压降,将电位器的值调到适宜的阻值,使电位器上的压降大于三极管的门限电压,使三极管导通,接在芯片SG3525的脚8与地之间的电容放电,然后SG3525中的恒流源对它充电,SG3525重新发动,从而使变压器磁心复位。