基于MSP430F169的模擬裝置

　　設(shè)計(jì)時(shí)，使用兩個(gè)上述的構(gòu)成平衡橋式DA-AC變換器，以LM393做逆變的比較器，配合自帶死區(qū)的IR21094浮柵驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)IRF540功率MOS管，獲得了較高的效率和極低的失真度。

　　過(guò)流保護(hù)及自恢復(fù)電路

　　電流I在采樣電阻上產(chǎn)生的電壓經(jīng)過(guò)LM358放大10倍后與參考電壓比較，超過(guò)則輸出低電平， C7經(jīng)過(guò)二極管迅速放電，使#SD信號(hào)被拉低，浮柵驅(qū)動(dòng)器輸出被關(guān)閉，向單片機(jī)報(bào)警。同時(shí)I變小，運(yùn)放1腳（如圖6）輸出高電平，+5V經(jīng)過(guò)R17對(duì)C7充電，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間達(dá)到浮柵驅(qū)動(dòng)器的高電平門(mén)限時(shí)，再次打開(kāi)場(chǎng)效應(yīng)管。這樣可以保證過(guò)流時(shí)迅速關(guān)斷輸出，關(guān)閉一段時(shí)間后自行試探，在故障消除后可自動(dòng)恢復(fù)。

　　欠壓報(bào)警指示，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前入口處Ud電壓

　　欠壓時(shí)MPPT算法將自動(dòng)使輸出為零，功率最小。單片機(jī)實(shí)時(shí)采樣Ud電壓后在液晶上顯示，小于25V時(shí)報(bào)警。

　　控制電路與控制程序

　　在功率電源入口處用470k與20k金屬膜電阻分壓到合適電壓后進(jìn)行電壓采樣，電流則由40毫歐電阻高端采樣后經(jīng)隔離差動(dòng)放大器HCPL7800放大后再由儀表放大器AD620轉(zhuǎn)換成單端電壓，送給A/D采樣，其中HCPL7800和AD620帶有48倍的增益，將電壓放大到2V左右，保證采樣電流有足夠的精度。功率最大時(shí)有

　　測(cè)試方法與數(shù)據(jù)、結(jié)果分析

　　測(cè)試儀器選用：數(shù)字示波器TDS1002；4位半數(shù)字萬(wàn)用表VC9807A+；20M數(shù)字信號(hào)源RIGOL DG1022；雙路可跟蹤直流穩(wěn)定電源HY1711。測(cè)試框圖如圖8所示。

　　測(cè)試方法：

　?、僮畲蠊β庶c(diǎn)跟蹤功能：在60V輸入電壓情況下，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)表1改變RS與 RL(30賬36)，記錄電壓表2與電壓表1的示數(shù)。

　?、陬l率相位跟蹤功能：根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)表2改變輸入信號(hào)UREF從45Hz~55Hz步進(jìn)，從示波器觀察頻率跟蹤的速度和輸出電壓的頻率，以及兩者的相位差，記錄在測(cè)試數(shù)據(jù)表2中。

　　③效率：額定RS=RL =30偈?，兼@嫉繆貢1、電壓表2，電流表1、電流表2的示數(shù)，效率=UoIo/UiIi

　?、苁д娑龋河檬静ㄆ鱂FT觀察顯示波形，記錄基波和各次諧波的幅度。

　　測(cè)試數(shù)據(jù)：

　　① 數(shù)據(jù)記錄：各數(shù)據(jù)列于表1~表3中。

　　表1 最大功率點(diǎn)跟蹤

　?、圯敵鲞^(guò)流保護(hù)和自恢復(fù)功能：將輸出短路，電路進(jìn)入過(guò)流保護(hù)，指示燈亮，液晶屏顯示報(bào)警，除去短路后報(bào)警消失，電路恢復(fù)正常。

　?、茌斎肭穳罕Ｗo(hù)和自恢復(fù)功能：調(diào)節(jié)輸入電壓 ，當(dāng)電壓表2顯示電壓低于25V時(shí)液晶屏顯示報(bào)警。再提高電源電壓，報(bào)警消失，電路重新正常工作。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　為了較好地實(shí)現(xiàn)頻率相位跟蹤、DA-AC逆變、欠壓及過(guò)流自恢復(fù)保護(hù)等功能，本設(shè)計(jì)基于MSP430F169單片機(jī)，采用較少元件、較低成本的模擬方案，設(shè)計(jì)了模擬電路，實(shí)現(xiàn)了光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置的設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性