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小功率太阳能光伏并网逆变器控制设计方案

发布时间:2019-07-16 05:13:19 编辑:笔名

  小功率太阳能光伏并逆变器控制设计方案

  一款功率为200W太阳能光伏并逆变器设计全过程,可将太阳能电池板产生的直流电直接转换为220V/50Hz的工频正弦交流电输出至电。从光伏并逆变器电路原理、系统控制方案、主要元器件选择。

  一种小功率光伏并逆变器的控制系统:DC/DC控制器的拓扑结构采用推挽式电路,是用芯片SG3525来控制的,该电路有效地防止了偏磁,DC/AC逆变器为全桥逆变电路,是用DSP来控制的,由于DSP的运算速度比较高,因此逆变器的输出电流能够很好地跟踪电电压波形。该光伏并逆变器控制方案的有效性在实验室得到验证。该控制系统能确保逆变电源的输出功率因数接近1,输出电流为正弦波形。

  系统工作原理及其控制方案

  1 光伏并逆变器电路原理

  太阳能光伏并$逆变器的主电路原理图如图1所示。在本系统中,太阳能电池板输出的额定电压为62V的直流电,通过DC/DC变换器被转换为400V直流电,接着经过DC/AC逆变后就得到220V/50Hz的交流电。系统保证并逆变器输出的220V/50Hz正弦电流与电的相电压同步。

  图1 电路原理框图

  2 系统控制方案

  图2为光伏并逆变器的主电路拓扑图,此系统由前级的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,如采用半桥式则开关管电流变大,而采用全桥式则控制复杂、开关管功耗增大,因此这里采用推挽式电路。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的直流电压转换成400V的直流电压。

  图2 主电路拓扑图

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

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