高效高性能光伏水泵專用變頻器的研究與設計

3．3 輸入接口電路

本系統(tǒng)共有6路檢測，分別完成系統(tǒng)的直流側(cè)電壓、直流側(cè)電流、輸出交流電壓和輸出交流電流等的檢測與保護，其中，直流側(cè)電壓檢測和直流側(cè)過流與短路保護的接口電路分別如圖4和圖5所示，接口電路將輸入信號轉(zhuǎn)換為芯片所需要的0～5V電平。這部分電路輸入阻抗應比較大，以盡量減少對設備信號的影響，輸出阻抗應同芯片內(nèi)A/D口的輸入阻抗相匹配。

圖4 太陽電池電壓檢測

圖5 直流側(cè)過流、短路保護

4 系統(tǒng)的控制原理框圖

系統(tǒng)的控制原理框圖如圖6所示。

圖6 系統(tǒng)控制原理框圖

由圖6可知，本系統(tǒng)結(jié)合太陽電池的功率特性曲線，采用逐步逼近法來實現(xiàn)太陽電池的最大功率點跟蹤（MPPT），其中MPPT模塊的功能是通過比較前后兩次太陽電池的工作電壓和負載工作頻率，而輸出一個逐步趨近最大功率點處的電壓值；同時，為了消除系統(tǒng)振蕩和提高動態(tài)響應速度，設計了PI調(diào)節(jié)結(jié)合軟起動的控制方式，通過不斷改變負載的工作頻率使太陽電池的工作電壓最終等于MPPT的輸出電壓值。圖7和圖8分別為MPPT和PI程序流程圖，軟起動程序流程圖略。

圖7 MPPT程序流程圖