基于TI微處理器的微逆變器設(shè)計(jì)方案

　　逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，選擇高可靠性的逆變模塊是電路正常工作的必要條件。下面對(duì)IPM（智能功率模塊）組成逆變器和分離元件組成逆變器進(jìn)行分別闡述。

　　IPM逆變模塊介紹

　　IPM 是一種先進(jìn)的功率開關(guān)器件，具有GTR（大功率晶體管）高電流密度、低飽和電壓和耐高壓的特點(diǎn)，并具有MOSFET（場(chǎng)效應(yīng)晶體管）高輸入阻抗高開關(guān)頻率和低驅(qū)動(dòng)功率等優(yōu)點(diǎn)。IPM內(nèi)部集成了邏輯、控制、檢測(cè)和保護(hù)電路，不僅減小了系統(tǒng)的體積以及開發(fā)時(shí)間，也增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。

　　IPM逆變模塊保護(hù)電路設(shè)計(jì)

　　IPM故障輸出信號(hào)封鎖IPM的控制信號(hào)通道，軟件保護(hù)不需要增加硬件，簡(jiǎn)便易行，但可能受到軟件設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)故障的影響;硬件保護(hù)則反應(yīng)迅速，工作可靠。應(yīng)用中軟件與硬件結(jié)合的方法能更好的彌補(bǔ)IPM自身保護(hù)的不足，提高系統(tǒng)的可靠性。

　　由IR2130組成逆變模塊電路設(shè)計(jì)

　　IR2130是600V以下高壓集成驅(qū)動(dòng)器件，它具有六路輸入信號(hào)和六路輸出信號(hào)，且只需一個(gè)供電電源即可驅(qū)動(dòng)三相橋式逆變電路的6個(gè)功率開關(guān)器件，一片IR2130可替代3片IR2110，使整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路更加簡(jiǎn)單可靠。

　　微網(wǎng)逆變器電源設(shè)計(jì)

　　微網(wǎng)逆變器電源系統(tǒng)直接影響逆變器輸出的三相交流電和整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以一個(gè)穩(wěn)定的電壓系統(tǒng)是逆變器穩(wěn)定工作又一必要條件。為蓄電池供電的電源系統(tǒng)需要高效率、低紋波。下面分別闡述由外部220V供電和蓄電池供電的電源設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以先用外部220V供電的電源系統(tǒng);實(shí)驗(yàn)完畢成為產(chǎn)品時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，需用內(nèi)部只帶蓄電池供電。

　　微網(wǎng)逆變器信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)

　　由于DSP不能輸入負(fù)電壓，故逆變器的輸出線電壓和線電流，電網(wǎng)端的線電壓和線電流總共12路信號(hào)要通過信號(hào)調(diào)理才能送入DSP。

　　電壓互感器的選擇

　　此系統(tǒng)輸出是三相交流電，輸出線電壓為380V，故選擇TV19E電壓互感器，其輸出負(fù)載電阻可以接0~500Ω，輸出交流電壓0~2.5V，此系統(tǒng)采用240歐的電阻，輸出電壓為-1.2V~1.2V。滿足DSP的輸入要求。電路如圖3所示。

　　電流互感器的選擇

　　此系統(tǒng)輸出電流小于1A，故選擇最大可以測(cè)量1A的電壓型電流互感器TA1410，負(fù)載電阻用是200歐，輸出電壓為-1V~1V的交流電壓。電路如圖4所示。

　　圖3電壓互感器電路圖

　　圖4電流互感器電路圖