利用DSP功率电感5kW离网型光伏逆变器设计

3、单相全桥逆变电路

本文中单相全桥逆变电路的驱动波形是通过调制法得到的，信号波和载波的产生以及调制都是通过DSP2812实现的。SPWM有三种调制方式：同步调制、异步调制和分段同步调制，本设计输出频率是50Hz，频率不是太低，所以采用同步调制方式。

4、LC低通滤波器

SPWM波中含有载波频率的整数倍及其附近的谐波分量。为了获得良好的输出电压波形，必须利用LC 低通滤波器消除高次谐波。随着载波比的升高，最低次谐波离基波越远，也就更容易进行滤波，提高载波比将有效改善输出电压质量，但载波比的提高受制于功率开 关器件的开关速度以及开关损耗等因素，LC低通滤波器的选取主要考虑几个方面的因素，噪声、抑制能力、输出阻抗、逆变电流应力。

设计中还要综合考虑滤波电路的体积、重量以及制作成本，通常截止频率选择在开关频率的1/10~1/20，本设计中选择系统开关频率为18kHz，逆变器输出交流电源频率为50Hz，初步确定截止频率为1kHz，滤波器中有两个待定的参数，即滤波电感和滤波电容。

LC低通滤波器的结构如图5所示，3、5kW离网型光伏逆变器的控制策略SPWM控制技术在逆变电路中的应用十分广泛，本文采用PID控制与闭环负反馈控制相结合的数字控制策略。1、控制脉冲的产生

本文采用TI公司的TMS320F2812为主控芯片，F2812 共有两个事件管理器EVA和 EVB，每个都可产生8路的脉冲输出，其中由全比较单元输出3对互补的信号，每对互补信号的延迟时间可由相应的死区定时器产生，事件管理器利用内部的定时 器和比较单元产生相应的脉冲。文中通过EVA输出一对互补的SPWM脉冲信号和一路独立输出的PWM信号，分别控制Boost升压电路和逆变器电路。

2、输出频率的计算

逆变器输出SPWM脉冲信号的频率是50Hz，SPWM波形每个正弦波周期输出的点数主要取决于目 标输出正弦波的频率和SPWM脉冲波的载波频率。如SPWM的载波频率为18kHz，要输出的正弦波的频率分别为50Hz，所需要的正弦表的点数N为 3.3闭环负反馈控制DSP2812实时检测输出输入的电压、电流值，反馈到DSP内部，经PI调节后，改变相关寄存器参数，控制驱动脉冲的波形，实现实 时闭环控制，系统的控制框图如图6所示，系统采用二个闭环负反馈调节，根据反馈信号的不同，实时调节输出，使输出稳定。另外，当输出电流信号突然增大到超 过最大允许电流时，关闭PWM输出，以保护逆变装置不受损害。

5kW离网型光伏逆变器软件设计

SPWM控制程序

本设计利用事件管理器的一个完全比较单元输出一对互补的PWM脉冲，时钟由通用定时器1提供，计数 器的工作方式设置为连续增减方式。功率开关器件有一定关断延迟，当同一桥臂的上管关断时，下管不能马上开通，否则将会由于短路而击穿，使用DSP事件管理 器的全比较单元中的死区控制器，在同一桥臂的开通与关断间插入一个死区时间，防止短路现象发生，保护功率器件。SPWM程序主要包括：对EV初始化、相关 变量初始化、正弦表的产生和CMPR1的重载，前3个功能都是在主程序中完成。正弦表产生语句如下：