基于DSPF28335的单相逆变器性能检测电路的设计

摘要

调整能源结构，实现可持续发展，太阳能作为一种绿色、清洁、无污染的可再生能源，已经得到了世界广泛的应用，大力发展太阳能光伏发电技术是必然趋势之一。近年来，有人提出了一种新型的薄膜太阳能光电技术，如果这种薄膜技术发展成熟，势必会促进太阳能光伏应用突飞猛进的发展。太阳能发电是可再生能源的重要组成部分，逆变器是整个太阳能发电系统中的重要设备，它的作用是将太阳能光电板输出的直流电逆变为交流电[1]。逆变器的性能指标是否满足电网要求，将直接关系到电力设备安全、人员生命安全，以及能源转换效率等;因此怎样检测太阳能并网逆变器的性能指标是多领域推广太阳能发电系统的关键技术挑战之一[2]。本文重点研究和设计逆变器性能检测电路。
　　为了验证逆变器性能检测电路，组建了一个光伏并网逆变器性能的硬件检测平台。整个检测平台由可编程直流源、可编程交流源、被动式RLC负载、并网逆变器和检测电路组成，通过RS232总线与上位机通信，采用PSIM系统软件对电路进行仿真并且生成C代码程序。本电路采用功能结构化和模块化的设计理念，核心模块采用TI公司的TMS320F28335为主控数字信号处理芯片，实现数据采集、数据处理、数据保存、与上位机进行数据交互等功能;电源模块采用Flyback设计架构，输入电压为市电电压，输出为不同的标准直流低电压供其它模块和芯片使用;代码烧录模块主要用FT2232D这款USB转JTAG芯片，实现由PSIM生成的C代码下载到DSP芯片中。利用自己研究设计的检测电路完成对逆变器的转换效率、功率因数、电流谐波等重要性能进行了仿真和测试。结果表明自己设计的检测电路能够实现最终目的。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国际光伏产业的发展现状

1．3 我国光伏产业的发展现状

1．4 逆变器性能相关检测标准和测试规范

1．5 本文研究的主要内容

1．6 本章小结

第二章 硬件电路设计

2．1 整体结构概述

2．2 核心控制芯片的选择

2．3 电源模块设计

2．4 核心电路模块设计

2．4．1 基本电路设计

2．4．2 DSP控制电路设计

2．5 代码烧录模块设计

2．6 本章小结

第三章 电路仿真及代码烧录DSP过程

3．1 PSIM简介

3．2 电路图仿真

3．3 代码生成及烧录DSP过程

3．4 本章小结

第四章 逆变器输入最大功率点追踪控制法优化设计

4．1 最大功率点追踪原理

4．2 最大功率点追踪控制方法

4．2．1 电压回授法

4．2．2 功率回授法

4．2．3 扰动观察法

4．2．4 增量电导法

4．2．5 直线近似法

4．3 增强型增量电导控制法

4．4 本章小结

第五章 逆变器性能的硬件检测电路测试及结果分析

5．1 转换效率测试

5．2 功率因数测试

5．3 电流谐波测试

5．4 直流分量测试

5．5 频率测试

5．6 本章小结

第六章 结论与展望

参考文献

致谢