文章概要：

一、微逆變器介紹
二、WEBENCH® Designer 簡介與快速入門
三、WEBENCH® Designer微逆變器供電系統(tǒng)設計
四、WEBENCH® Designer微逆變器供電系統(tǒng)設計總結

一、微逆變器介紹

隨著能源短缺，光伏發(fā)電越來越成為一種具有非常潛力的新型替代能源。相對石油，太陽能光伏發(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題。而光伏發(fā)電系統(tǒng)主要分類有兩種：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，單個組件的微逆變器效率更高，系統(tǒng)可靠性更加高并維護方便，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，通常能達到是95%以上。

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

圖1微逆變器的外觀圖

1. 微逆變器設計框圖（控制結構）

本微逆變器設計采用了交錯反激的并網(wǎng)逆變器結構及其軟開關控制策略。并針對反激變壓器漏感問題，提出漏感能量吸收回饋電路，實現(xiàn)了反激變換器漏感能量吸收再利用，并實現(xiàn)了開關管漏源電壓的鉗位，提高了變換效率同時降低了MOS開關管關斷電壓尖峰。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換為成交流電流。本工程設計微變器額定功率為250瓦，輸入電壓范圍在19 VDC至50 VDC內，最大開路電壓為55V。

圖2微逆變器設計框圖

2. 微逆變器設計的功能：

    峰值效率：95％
    最大功率點跟蹤：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
    支持無線通信

3. 微逆變器供電系統(tǒng)結構圖

圖3微逆變器供電系統(tǒng)結構圖

4. 微逆變器主要芯片供電分析

從微逆變器供電結構圖發(fā)現(xiàn)主要有以下10塊

    P V 電壓檢測AMC1200dub +3.3v，+5v。（芯片供電，以下類推）
    反激電流檢測opa2171*2路+5v。
    反激電壓檢測opa2171+5v.
    電網(wǎng)電壓檢測opa2171+3.3v
    電網(wǎng)過零檢測LMV7235+3.3v
    電網(wǎng)電流檢測opa2171+3.3v電流傳感器(ACS712ELCTR-05B 供電+5V)
    全橋溫度檢測LM61+3.3v
    反激變換驅動iso7240 SM72295+3.3v,+5v,+12v
    全橋驅動ucc2734+3.3v
    微控制器DSP28035+3.3vADC 基準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，供電驅動與系統(tǒng)控制采用獨立的供電。供電系統(tǒng)結構如圖4

圖4微逆供電結構圖

那么接下來對各路供電電流進行一個統(tǒng)計計算：

    +2.5v 首先是+2.5v電流查DSP數(shù)據(jù)手冊ADC基準供電電流2ma，可能有多路基準額定給了20ma
    +3.3vDSP28035 供電3.3v電流查數(shù)據(jù)手冊得到最大一般是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額定電流設為350ma。

    +5v從供電結構圖可以看到5V供電電路需要加上3.3v 350ma，額定電流設定為500ma足夠。
    +12v系統(tǒng)控制12v，其負載為+5V.所以為:500ma<額度電流<1都可以，設定為1A
    +12v反激驅動+全橋驅動額定電流也設置為1A。

有了這些數(shù)據(jù)那么接下來可以用WEBENCH&reg; Designer設計這個微逆變器供電電路了。在設計之前，先簡單介紹下WEBENCH&reg; Designer的使用。

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