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德州儀器(TI)太陽能微型逆變器解決方案

發布時間:2020-05-05 來源:轉載 編輯:網絡 閱讀數:

德州儀器 () 的太陽能微型逆變器解決方案

設計注意事項

太陽能微型逆變器 | 太陽能電池板系統設計

太陽能微型逆變器原理方框圖

與網格相連的光伏 (PV) 安裝通常使用與組串式逆變器串聯的模塊陣列。微型逆變器這一快速成長的架構可將 PV 模塊的功率轉換至交流電網,通常用于 180-300W 范圍內的最大輸出功率。微型逆變器的優勢在于易于安裝、局部最大功率點跟蹤 (MPPT) 以及為故障提供穩健性的冗余。

逆變器的核心為可通過微控制器或 MPPT 控制器執行的 MPPT 算法。該控制器執行所需的高精度算法,以便在調整 DC-DC 和 DC-AC 轉換以生成電網輸出交流電壓的同時將面板保持在最大功率提取點。此外,該控制器負責電網的頻率鎖定。該控制器還被編程為執行所有電源管理功能必須的控制循環。PV 最大輸出功率取決于工作條件且每時每刻都由于溫度、陰影、污濁程度、云量和時間等原因在不斷變化,因此,跟蹤和調整此最大功率點是一個持續的過程。該控制器包含高級外設,如用于執行控制循環的高精度 PWM 輸出和 ADC。該 ADC 測量 PV 輸出電壓和電流等變量,然后根據負載更改 PWM 占空比,從而調節 DC/DC 轉換器和 DC/AC 轉換器。復雜計劃用于跟蹤部分陰影 PV 模塊中的實際最大偶數。

專為在單個時鐘周期內讀取 ADC 和調整 PWM 而設計的實時處理器非常具有吸引力。簡單系統的通訊可由單個處理器進行處理,對于具有復雜的監控報告功能的復雜系統可能需要使用輔助處理器。電流感應通過磁通門傳感器或分流電阻器執行。為安全起見,可能需要將處理器與電流和電壓及連接外界的通信總線隔離開來。包含集成隔離的 Δ-Σ 調制器非常具有吸引力??商幚磔^高電壓并包含集成感應的 MOSFET/IGBT 驅動器也非常具有吸引力。偏置電源使用 DC-DC 轉換器為逆變器上的電子元件提供電源。有時也包含通訊功能,這樣用戶便可監控轉換器、報告功率和工作條件并提供固件更新。通常會使用電力線通信 (PLC) 以減少有線或無線(藍牙、ZigBee/IEEE802.15.4、6loWPAN)聯網選項。

 


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