基于數(shù)字信號(hào)控制器(DSC)光伏水泵變頻器的研究

1．2．1 DC／DC升壓電路簡(jiǎn)述
1．2．1．1主電路選擇
對(duì)于中小功率的光伏水泵來(lái)說(shuō)，光伏陣列電壓大都是低壓(24v、36v、48V)，對(duì)于升壓主電路的選擇，人們一般選擇推挽電路，因?yàn)橥仆祀娐纷儔浩髟吂ぷ麟妷壕褪侵绷鱾?cè)輸入電壓，同時(shí)驅(qū)動(dòng)不需隔離，因此比較適合輸入電壓較低的場(chǎng)合。但是偏磁問(wèn)題是制約其應(yīng)用的一大不利因素，功率管的參數(shù)差異和變壓器的繞制工藝都有可能使推挽電路工作在一種不穩(wěn)定狀態(tài)。基于諸多因素的考慮，本系統(tǒng)采用了結(jié)構(gòu)新穎的推挽正激電路，此電路拓?fù)洳粌H克服了偏磁問(wèn)題，而且閉環(huán)控制也比較容易(二階系統(tǒng))。

1．2.l.2推挽正激電路簡(jiǎn)單分析
推挽正激電路如圖2所示，由功率管S1及S2，電容C8和變壓器T組成，變壓器T原邊繞組N1及N2具有相同的匝數(shù)，同名端如圖2所示。當(dāng)S1及S2同時(shí)關(guān)斷的時(shí)候，電容C8兩端電壓下正上負(fù)，且等于陣列電壓，當(dāng)S1開(kāi)通，S1、N2和光伏陣列構(gòu)成回路，N2上正下負(fù)，同時(shí)C8、N1和S1構(gòu)成回路，C8放電，N1下正上負(fù)，此時(shí)的工作相當(dāng)于兩個(gè)正激變換器的并聯(lián)。同理，當(dāng)S2開(kāi)通S1關(guān)斷時(shí)，也相當(dāng)于兩個(gè)正激變換器的并聯(lián)。經(jīng)過(guò)理論分析，推挽正激電路是一個(gè)二階系統(tǒng)，因此閉環(huán)控制簡(jiǎn)單，同時(shí)輸出濾波電感和電容大大減小。

1.2.2 dsPIC30F2010簡(jiǎn)單介紹
Microchip公司通過(guò)在16位單片機(jī)內(nèi)巧妙地添加DSP功能，使Microchip的dsPIC30F數(shù)字信號(hào)控制器(DSC)同時(shí)具有單片機(jī)(MCU)的控制功能以及數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)吞吐能力。因?yàn)樗哂械腄SP功能，同時(shí)具有單片機(jī)的體積和價(jià)格，所以本系統(tǒng)采用此芯片作為控制器。此芯片主要適用于電機(jī)控制，如直流無(wú)刷電機(jī)、單相和三相感應(yīng)電機(jī)及開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)；同時(shí)也適用于不間斷電源(UPS)、逆變器、開(kāi)關(guān)電源和功率因數(shù)校正等。dsPIC30F2010管腳示意如圖3所示。

1．2.2．1 主要結(jié)構(gòu)
12KB程序存儲(chǔ)器；
512字節(jié)SRAM：
1024字節(jié)EEPROM；
3個(gè)16位定時(shí)器；
4個(gè)輸入捕捉通道；
2個(gè)輸出比較／標(biāo)準(zhǔn)PWM通道；
6個(gè)電機(jī)控制PWM通道；
6個(gè)10位500kspsSA／D轉(zhuǎn)換器通道。

l 2．2．2 主要特點(diǎn)
A／D采樣速度快且多通道可以同時(shí)采樣；
6個(gè)獨(dú)立／互補(bǔ)／中心對(duì)齊／邊沿對(duì)齊的PWM：
2個(gè)可編程的死區(qū)；
在噪聲環(huán)境下5V電源可正常工作；
最低工作電壓3V；
A／D采樣和PWM同期同步。