文章概要：

一、微逆變器介紹
二、WEBENCH® Designer 簡(jiǎn)介與快速入門(mén)
三、WEBENCH® Designer微逆變器供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
四、WEBENCH® Designer微逆變器供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié)

一、微逆變器介紹

隨著能源短缺，光伏發(fā)電越來(lái)越成為一種具有非常潛力的新型替代能源。相對(duì)石油，太陽(yáng)能光伏發(fā)電近乎0碳排放。顯然這能大大緩解全球碳排放造成全球氣候變暖的問(wèn)題。而光伏發(fā)電系統(tǒng)主要分類(lèi)有兩種：第一種集中式逆變器組成發(fā)電系統(tǒng)，第二種也就是本文講到的微逆變器發(fā)電系統(tǒng)。

前者通常是高電壓多組件串聯(lián)供電應(yīng)用于大型的發(fā)電系統(tǒng)。后者單組件的微逆變器并聯(lián)工作。相比集中式逆變器發(fā)電系統(tǒng)而言，單個(gè)組件的微逆變器效率更高，系統(tǒng)可靠性更加高并維護(hù)方便，由于是并聯(lián)工作消除了集中式由于陰影遮擋、光伏板組件差異、系統(tǒng)整體效率低下等等各種不利因素。所以微逆變器有更高的效率，通常能達(dá)到是95%以上。

而本文主要闡述如何用TI的WEBENCH® Designer軟件對(duì)微逆變器的供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

圖1微逆變器的外觀圖

1. 微逆變器設(shè)計(jì)框圖（控制結(jié)構(gòu)）

本微逆變器設(shè)計(jì)采用了交錯(cuò)反激的并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)及其軟開(kāi)關(guān)控制策略。并針對(duì)反激變壓器漏感問(wèn)題，提出漏感能量吸收回饋電路，實(shí)現(xiàn)了反激變換器漏感能量吸收再利用，并實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)管漏源電壓的鉗位，提高了變換效率同時(shí)降低了MOS開(kāi)關(guān)管關(guān)斷電壓尖峰。微型逆變器主要工作原理是將光伏電池板的直流電流直接轉(zhuǎn)換為成交流電流。本工程設(shè)計(jì)微變器額定功率為250瓦，輸入電壓范圍在19 VDC至50 VDC內(nèi)，最大開(kāi)路電壓為55V。

圖2微逆變器設(shè)計(jì)框圖

2. 微逆變器設(shè)計(jì)的功能：

    峰值效率：95％
    最大功率點(diǎn)跟蹤：99.5％
    最大輸出功率：216W
    電網(wǎng)電壓范圍（230 VAC）：210 VAC-264 VAC
    輸入電壓范圍：19VDC-50VDC
    電氣隔離
    支持無(wú)線通信

3. 微逆變器供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖3微逆變器供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4. 微逆變器主要芯片供電分析

從微逆變器供電結(jié)構(gòu)圖發(fā)現(xiàn)主要有以下10塊

    P V 電壓檢測(cè)AMC1200dub +3.3v，+5v。（芯片供電，以下類(lèi)推）
    反激電流檢測(cè)opa2171*2路+5v。
    反激電壓檢測(cè)opa2171+5v.
    電網(wǎng)電壓檢測(cè)opa2171+3.3v
    電網(wǎng)過(guò)零檢測(cè)LMV7235+3.3v
    電網(wǎng)電流檢測(cè)opa2171+3.3v電流傳感器(ACS712ELCTR-05B 供電+5V)
    全橋溫度檢測(cè)LM61+3.3v
    反激變換驅(qū)動(dòng)iso7240 SM72295+3.3v,+5v,+12v
    全橋驅(qū)動(dòng)ucc2734+3.3v
    微控制器DSP28035+3.3vADC 基準(zhǔn)2.5v

綜合分析主要供電有以下幾路，2.5v，3.3v，5v，12v。

為減少干擾，供電驅(qū)動(dòng)與系統(tǒng)控制采用獨(dú)立的供電。供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4

圖4微逆供電結(jié)構(gòu)圖

那么接下來(lái)對(duì)各路供電電流進(jìn)行一個(gè)統(tǒng)計(jì)計(jì)算：

    +2.5v 首先是+2.5v電流查DSP數(shù)據(jù)手冊(cè)ADC基準(zhǔn)供電電流2ma，可能有多路基準(zhǔn)額定給了20ma
    +3.3vDSP28035 供電3.3v電流查數(shù)據(jù)手冊(cè)得到最大一般是135ma

     而其它各路放大器以及3,3V供電回路大概是20ma足夠再加上基準(zhǔn)20ma.

     所以3.3V供電電路=135+20+20=177ma，放一定余量后，3.3v額定電流設(shè)為350ma。

    +5v從供電結(jié)構(gòu)圖可以看到5V供電電路需要加上3.3v 350ma，額定電流設(shè)定為500ma足夠。
    +12v系統(tǒng)控制12v，其負(fù)載為+5V.所以為:500ma<額度電流<1都可以，設(shè)定為1A
    +12v反激驅(qū)動(dòng)+全橋驅(qū)動(dòng)額定電流也設(shè)置為1A。

有了這些數(shù)據(jù)那么接下來(lái)可以用WEBENCH&reg; Designer設(shè)計(jì)這個(gè)微逆變器供電電路了。在設(shè)計(jì)之前，先簡(jiǎn)單介紹下WEBENCH&reg; Designer的使用。

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