基于TI微处理器的微逆变器设计方案
逆变器是光伏并网发电系统的核心部件,选择高可靠性的逆变模块是电路正常工作的必要条件。下面对IPM(智能功率模块)组成逆变器和分离元件组成逆变器进行分别阐述。
IPM逆变模块介绍
IPM 是一种先进的功率开关器件,具有GTR(大功率晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高压的特点,并具有MOSFET(场效应晶体管)高输入阻抗高开关频率和低驱动功率等优点。IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路,不仅减小了系统的体积以及开发时间,也增强了系统的可靠性。
IPM逆变模块保护电路设计
IPM故障输出信号封锁IPM的控制信号通道,软件保护不需要增加硬件,简便易行,但可能受到软件设计和计算机故障的影响;硬件保护则反应迅速,工作可靠。应用中软件与硬件结合的方法能更好的弥补IPM自身保护的不足,提高系统的可靠性。
由IR2130组成逆变模块电路设计
IR2130是600V以下高压集成驱动器件,它具有六路输入信号和六路输出信号,且只需一个供电电源即可驱动三相桥式逆变电路的6个功率开关器件,一片IR2130可替代3片IR2110,使整个驱动电路更加简单可靠。
微网逆变器电源设计
微网逆变器电源系统直接影响逆变器输出的三相交流电和整个系统的稳定性,所以一个稳定的电压系统是逆变器稳定工作又一必要条件。为蓄电池供电的电源系统需要高效率、低纹波。下面分别阐述由外部220V供电和蓄电池供电的电源设计。实验时,可以先用外部220V供电的电源系统;实验完毕成为产品时,为了简化电路,需用内部只带蓄电池供电。
微网逆变器信号调理电路设计
由于DSP不能输入负电压,故逆变器的输出线电压和线电流,电网端的线电压和线电流总共12路信号要通过信号调理才能送入DSP。
电压互感器的选择
此系统输出是三相交流电,输出线电压为380V,故选择TV19E电压互感器,其输出负载电阻可以接0~500Ω,输出交流电压0~2.5V,此系统采用240欧的电阻,输出电压为-1.2V~1.2V。满足DSP的输入要求。电路如图3所示。
电流互感器的选择
此系统输出电流小于1A,故选择最大可以测量1A的电压型电流互感器TA1410,负载电阻用是200欧,输出电压为-1V~1V的交流电压。电路如图4所示。
图3电压互感器电路图
图4电流互感器电路图
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