變頻器主電路及硬件構(gòu)成

圖2 主電路及硬件構(gòu)成

(1)DC-DC升壓電路簡述
①主電路選擇
??? 對于中小功率的光伏水泵來說，光伏陣列電壓大都是低壓(24V、36V、48V)，對于升壓主電路的選擇，人們一般選擇推挽電路，因?yàn)橥仆祀娐纷儔浩髟吂ぷ麟妷壕褪侵绷鱾?cè)輸入電壓，同時(shí)驅(qū)動(dòng)不需隔離，因此比較適合輸入電壓較低的場合。但是偏磁問題是制約其應(yīng)用的一大不利因素，功率管的參數(shù)差異和變壓器的繞制工藝都有可能使推挽電路工作在一種不穩(wěn)定狀態(tài)?；谥T多因素的考慮，本系統(tǒng)采用了結(jié)構(gòu)新穎的推挽正激電路，此電路拓?fù)洳粌H克服了偏磁問題，而且閉環(huán)控制也比較容易(二階系統(tǒng))。
②推挽正激電路簡單分析
??? 推挽正激電路如圖2所示，由功率管S1、S2，電容Cs和變壓器T組成，變壓器T原邊繞組N1、N2具有相同的匝數(shù)，同名端如圖所示。當(dāng)S1、S2同時(shí)關(guān)斷的時(shí)候，電容Cs兩端電壓下正上負(fù)，且等于陣列電壓，當(dāng)S1開通S1、N2和光付陣列構(gòu)成回路，N2上正下負(fù)，同時(shí)Cs、N1和S1構(gòu)成回路，Cs放電，N1下正上負(fù)，此時(shí)的工作相當(dāng)于兩個(gè)正激變換器的并聯(lián)。同理，當(dāng)S2開通S1關(guān)斷時(shí)也相當(dāng)于兩個(gè)正激變換器的并聯(lián)。經(jīng)過理論分析，推挽正激電路是一個(gè)二階系統(tǒng)，因此閉環(huán)控制簡單，同時(shí)輸出濾波電感和電容大大減小。
(2)dsPIC30F2010簡單介紹
??? Microchip公司通過在16位單片機(jī)內(nèi)巧妙地添加DSP功能，使Microchip的dsPIC30F數(shù)字信號控制器(DSC)同時(shí)具有單片機(jī)(MCU)的控制功能以及數(shù)字信號處理器(DSP)的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)吞吐能力。因?yàn)樗哂械腄SP功能，同時(shí)具有單片機(jī)的體積和價(jià)格，所以本系統(tǒng)采用此芯片作為控制器。此芯片主要適用于電機(jī)控制，如直流無刷電機(jī)、單相和三相感應(yīng)電機(jī)及開關(guān)磁阻電機(jī)；同時(shí)也適用于不間斷電源(UPS)、逆變器、開關(guān)電源和功率因數(shù)校正等。dsPIC30F2010管腳示意如圖3所示。
主要結(jié)構(gòu)：12KB程序存儲(chǔ)器、512字節(jié)SRAM、1024字節(jié)EEPROM、3個(gè)16位定時(shí)器、
?4個(gè)輸入捕捉通道、2個(gè)輸出比較/標(biāo)準(zhǔn)PWM通道、6個(gè)電機(jī)控制PWM通道、
?6個(gè)10位500kspsSA/D轉(zhuǎn)換器通道。
主要特點(diǎn)：A/D采樣速度快且多通道可以同時(shí)采樣，6個(gè)獨(dú)立/互補(bǔ)/中心對齊/邊沿對齊的PWM，2個(gè)可變成的死區(qū)，在噪聲環(huán)境下5V電源可正常工作，最低工作電壓3V，A/D采樣和PWM 同期同步。??

圖3 dsPIC30F2010引腳圖?????????????????? 圖4? 太陽能電池的特性曲線