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光伏离网并网逆变器解决方案

EJIO_ZCorePlaye 来源:智芯Player 2023-12-16 16:42 次阅读

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本套逆变器方案DC-DC采用Boost升压,DCAC采用单相全桥逆变电路结构。以TI公司的浮点数字信号控制器TMS320F28335DSP控制电路处理器,采用规则采样法和DSP片内ePWM模块功能实现PWM和SPWM波。PV最大功率点跟踪(MPPT)采用了恒压跟踪法(CVT法)来实现,并用软件锁相环进行系统的同频、同相控制,控制灵活简单。方案本身包含原理图,PCB(Protel打开),源程序代码(CCS打开),BOM清单。

硬件方案--电源板底板

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硬件方案底板主要包含各种接口,包括RS232接口,PWM接口,输出并网继电器接口,按键,LCD及开关量输出,RS485接口,LED,JTAG下载接口,CAN总线接口,核心板接口,蜂鸣器以及DAC接口等。2层板,已经覆铜,以下展示部分BOM。

Comment Description Designator
SW-PB Switch B1, B2, B3, B4
104 Capacitor C1, C2, C3, C4, C6, C10, C11, C12, C13, C14, C15, C16, C17, C18, C19, C20, C21, C22, C23, C24, C48
332 Capacitor C25, C26, C27, C28, C29, C30, C31, C32, C33, C34, C35, C36, C37, C38, C39, C40
105 Capacitor C41, C42
10uF/16V Bi-Polar Capacitor, Polarized Capacitor (Radial) C43, C44, C45
331 Capacitor C46, C47
LED D1, D2, D3, D4, D5
1N4007 Diode D6
ADCA Connector J1
ADCB Connector J2
ST7920-12864 J3
JUMP Connector J4
JQ Connector J5
DAC Connector J6
POWER J7
JUMP Connector J10
RS485 Connector J11
CAN Connector J12
NETCON J15
SPI Connector J16
COM Connector J17
JTAG Header, 7-Pin, Dual row JG1
IDC80 JP1, JP2
HRS2H-S-DC5V K1
10uH Inductor L1, L2, L3
7SEG LD1, LD2, LD3
Bell Electrical Bell LS1
RS232_B Header, 4-Pin P1
DRIVER Connector P2
MMBT2222A NPN Transistor Q1, Q2
102 R1, R2, R4, R8, R9, R10, R13, R21, R22
103 R3, R5, R6, R7, R11, R12
101 R14, R16, R17
201 R15
121 R18, R19
512 R20
0 R23, R24, R25
102*4 RP1, RP2, RP3, RP4, RP5, RP6
RS232_A Receptacle Assembly, 9 Position, Right Angle RS1
SW-DT Connector SW1
LM358 Fast Settling Dual Operational Amplifier U1, U2, U3, U4
TLV5620 U9
REF3020 U10
LM1117-3.3 U11
MAX3232A +5V Powered, Multi-Channel RS-232 Driver/Receiver U12
MAX485 U13
SN65HVD235 U14
SN74HC164 8-Bit Shift Register with 3-State Output Registers U15, U16, U17
74LVXC3245 U18

硬件方案--采样驱动隔离板

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采样驱动板包括ACDX SPWM驱动部分,比较器LM393,MOS驱动ICIR2100,光耦6N137,LDO 78M15和78M05。此外还包含输出电压及输出电流检测部分,市电过零比较,直流输入电流检测等功能电路。PCB是2层板,以下展示部分BOM。

Comment Description Designator
470uF/25V C1
470uF/35V Bi-Polar Capacitor C3
104 [NoValue], Capacitor C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C13, C14, C15, C16, C17, C18, C19, C20, C21, C22, C23, C24, C25, C26, C27, C28, C51, C52
10uF/25V Capacitor C29, C30, C31, C32, C33, C34, C35, C36, C37, C38
15p Capacitor C39, C40
47uF/16VD Polarized Capacitor (Radial) C41
103 [NoValue], Capacitor C42, C46, C47, C53, C54
100uF/25V Bi-Polar Capacitor C43
10uF/25VD Capacitor C44, C45
470uF/25V Bi-Polar Capacitor C48, C49
331 Capacitor C50
101 Capacitor C55, C56, C57
332 Capacitor C58
LED D2
UF4007 Diode D3, D4
DC2405D-1W DC1
POWER Connector J1
10uH Inductor L1, L2
MAIN Connector P1
DCAC Connector P2
5H11G PNP General Purpose Amplifier Q1
4H11G NPN General Purpose Amplifier Q2
471 R1, R2, R3
101 R4, R5, R34
100 R6, R7
472 R8, R9, R33
102 R10, R11, R12, R13, R18

硬件方案--逆变板

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逆变板主要是高压电路大电流电路,包括MOSFETFSW25N50A,电流传感器ACS712-05B,比较器LM358,光耦HCNR200,EMI及并网电路。PCB是2层板,可以看到基本都是大面积铺铜来实现连通,以下展示部分BOM。

Comment Description Designator
47uF/50V Electrolytic Capacitor C1
100uF/450V Bi-Polar Capacitor C2
105/630V Capacitor C3, C4
104 [NoValue], Capacitor C5, C6, C14, C15
103 C7, C8
102 Capacitor C9, C10
470uF/250V Bi-Polar Capacitor C11, C12
224/630V Capacitor C13
475/630V C16
104/630V Capacitor, [NoValue] C17, C18, C21
472/250V C19, C20
MUR1560 Diode D1
LED D2
1N4007 Diode D3
LED D4
1N4148 Diode D5, D6, D7, D8
FUSE Fuse F1
JUMP Connector JP1, JP3, JP4
PV Connector JP2
ACOUT Connector JP5
TRA2L-24VDC K1
TS Inductor KT1
1mH Inductor L1
2.5mH Inductor L2, L3
DCAC Connector P1
FSW25N50A Q1, Q2, Q3, Q4, Q5
MMBT2222A NPN Transistor Q6
914 R1, R2
10R R3, R4, R5, R6, R7
473 R8, R9, R10
201 R11
330K/1W R12

硬件方案--主控板

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主控板主要是主控的最小系统电路,包括了TI的DPS TMS320F28035 80pin的封装,外部512K存储器AT24C512,JTAG下载接口,复位及BOOT电路。PCB是2层板,已经覆铜,以下展示部分BOM。

Comment Description Designator
225 Capacitor C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8
104 Capacitor C9, C10, C11, C12, C13
10uF/16V Polarized Capacitor (Radial) C14, C17
22p Capacitor C15, C16
LED D1
PW Connector J1
IDC80 JP1, JP2
Header 7X2 Header, 7-Pin, Dual row JTAG1
10uH L1, L2, L3
102 R1, R2, R3, R4
472 R5
222 R6
103 R7, R8
0R R9, R10
AT24C512 U1
TMS320F28035-80 U2
LM1117-3.3 U3
6M Crystal Oscillator Y1

软件方案

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软件是DSP方案,采用规则采样法和DSP片内ePWM模块功能实现PWM和SPWM波。PV最大功率点跟踪(MPPT)采用了恒压跟踪法(CVT法)来实现,并用软件锁相环进行系统的同频、同相控制,控制灵活简单。软件工程用CCS打开。

审核编辑:汤梓红

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