基于TMS320LF240 DSP的单相并网逆变器设计

"分布式发电用单相中小功率并网逆变器的研制"这一文章主要探讨了一种针对分布式发电场景设计的单相并网逆变器方案。这种逆变器采用TI公司的TMS320LF240 DSP芯片作为核心控制器，利用空间矢量调制(Space Vector Modulation, SVM)技术，特别是倍频式SPWM控制策略，以实现高效能和高稳定性的电能转换。 文章首先指出，随着可再生能源的重要性日益提升，分布式发电，如太阳能发电，已成为解决能源问题的重要途径。分布式发电强调的是小规模、分散式的发电模式，这需要能够将这些分布式能源接入电网的电力电子设备，即并网逆变器。 并网逆变器的设计是本文的重点。它采用了基于电压矢量图计算的倍频式电压型控制，通过DSP系统实现间接电流控制，确保了输出电流的功率因数接近1，降低了对电网的谐波污染。这种控制策略简化了硬件和软件设计，提高了系统的可靠性，尤其适合中小功率的分布式发电应用。 主电路结构方面，文章提到了三种类型的并网逆变器：低频环节并网逆变、高频环节并网逆变和非隔离型并网逆变。考虑到分布式发电的需求，如体积小巧、低噪音等因素，本文选择的是高频环节并网逆变器，具体为单相全桥主电路设计。这种设计中，直流电源经过高频链DC/AC逆变技术转化为高质量的交流电，同时电感L起到滤波和电压均衡的作用。 在控制策略上，文章介绍了间接电流控制策略，目标是使逆变器输出的电流与电网电压同步，达到单位功率因数，减少电流畸变，从而保证电网的电能质量。这一策略的实施使得逆变器在实际运行中表现出了良好的性能和稳定性。 实验结果验证了该设计方案的有效性，波形分析显示，逆变器能够成功地将分布式发电的电能稳定地馈入电网，满足了分布式发电系统对并网逆变器的性能需求。这项工作为分布式发电系统提供了一个实用且高效的并网解决方案，有助于推动可再生能源的广泛应用。