光伏并网系统以 MSP430F169 单片机为核心,单片机输出 SPWM 波形经 IR2110驱动 H 桥,实现 DC-AC 逆变。最大功率点跟踪(MPPT)绝对误差小于 1%,利用 430单片机软件实现锁相环,用参考频率作为基准频率,对 MSP430 单片机的外中断和定时器测定相位,当反馈的电压信号相位滞后(超前)于参考信号的相位时,就增大(减小)SPWM 的频率;达到相位和频率同步。包括阻性负载,以及非阻性负载,实现了频率跟踪,相位跟踪。DC-AC 转换效率达 88%, 人机接口 LCD 液晶显示器,界面直观、简洁,显示输出电压、电流,具有良好的人机交互性能。 一、系统方案设计、比较与论证 根据题目要求分以下几部分进行方案设计与论证: 方案一:采用可输出 SPWM 波形的控制芯片 SG3525。该芯片能直接驱动功率场效应 管,具有内部基准源、运算放大器和欠压保护功能,外围电路简单。 方案二:采用 MSP430F169 单片机输出 SPWM 波形,再送 IR2110 驱动 H 桥。此方案 控制电路简单,靠软件产生 SPWM 波,成本低,有调试经验,此方案可取。 方案三:如图所示,用比较器组成的正弦脉宽调制电路,所得 SPWM 波形最接近正弦 波。但由于三角波与正弦波交点有任意性,脉冲中心在一个周期内不等距,从而脉宽 表达式是一个超越方程,计算繁琐,调试困难。
综合题目要求,为实现方案,选择单片机输出 SPWM 波,选择方案二。2、频率、相位跟踪方案选择 方案一:如图所示,采用锁相环芯片 CD4046 的相位控制系统,能够自动跟踪输入 信号的频率和相位。但是有效的锁相要求芯片对输入波形、PCB 布局、滤波网络参数要求较高。
图 2锁相环电路
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