光伏并网发电模拟装置

张衍波

本系统涉及三大关键技术：全桥驱动电路、H桥功率变换电路、变频低通滤波器。系统以全桥驱动电路为核心，以MSP430F1611单片机为主控制器和SPWM
信号发生器。根据输出电压采样值，调整SPWM 信号幅度，实现最大功率点跟踪。根据负载电压采样，对SPWM 信号做出调整，实现频率跟踪相位跟踪。系统功能完善，达到了所有指标。
关键词： 并网 SPWM 跟踪
光伏发电主要是完成DC-AC 逆变，通常逆变有几种方案。
方案一：采用分立元件搭建三角波产生电路，正弦波产生电路，通过比较器比较产生正弦脉宽调制信号，通过功率驱动全桥，完成功率放大，实现逆变。
方案二：采用专用集成SPWM 芯片，产生SPWM 信号，通过全桥驱动，实现逆变。
方案三：采用软件产生SPWM 信号，经MOS 管全桥功率驱动，实现逆变。方案比较：方案一模块明确，分立元件成本低。方案二电路简单，易于控制。
方案三硬件少，功耗小，容易实现闭环控制和改善系统性能。综合考虑成本及效率问题，本系统选用方案三，单片机采用MSP430F1611，软件内实现正弦脉宽调制。根据脉宽调制原理，软件计数产生高频三角波，与慢变的正弦波数据进行比较，当计数值大于正弦波数值时，输出高电平，当计数值小于正弦波数值时，输出低电平。这样输出脉冲宽度反映了正弦波的幅度变化。该信号通过外围浮栅驱动器IR2010 驱动MOS 管IRFB2３N15D全桥，实现功率
放大，由低通滤波器滤出功率正弦波，即完成了DC-AC 逆变。