1.2 逆变器的工作原理及基本电路

1.2.1 逆变器的工作原理

逆变器是将直流电转换为交流电的装置，是太阳能光伏发电系统的核心部件。根据产品设计情况可分为太阳能光伏发电专用正弦波逆变器和经济型太阳能光伏发电控制逆变一体机。太阳能光伏发电专用正弦波逆变器基本工作框图如图1-1所示。其性能特点有：采用DSP芯片控制，智能功率模块组装，纯正弦波输出，输出稳压、稳频，以及具有过压、欠压、过载、短路、输入极性反接等各种保护功能。它的逆变效率不小于85%，并具有交流旁路功能，输入/输出具有优异的EMI/EMC指标，可配备RS-232/485接口，可靠性高。

图1-1 太阳能光伏发电专用正弦波逆变器基本工作框图

采用TMS320C2000DSP构成的太阳能光伏逆变器基本设计方案框图，如图1-2所示。

图1-2 太阳能逆变器基本设计方案框图

TMS320C2000DSP内核32位CPU以150MHz的最高频率运行，能够高效地执行在最大功率点下操作面板所需的高精度算法，可确保最高的电源转换效率。DC/AC主桥由TMS320C2000DSP器件的PWM模块驱动，并与片上高速12位ADC配合使用，调节输出电压和电流，从而获得正弦波形的交流输出。

TMS320C2000DSP片上高速12位ADC可对太阳能电池电压、电池温度、环境温度与计量计数器的模拟量并行A/D转换。DC/DC转换环节调整光伏阵列的工作点，使其跟踪最大功率点。所以在太阳能电池输出端设有Boost升压斩波器，将电压升到400V，这样设计有利于提高系统的效率。

太阳能电池输出的最大功率随着光照强度和温度的变化而变化，系统的最大功率跟踪由前级Boost升压斩波器控制，而Boost升压斩波器和全桥逆变器的控制由DSP芯片TMS320C2000DSP协调完成。该设计方案的性能特点如下。

（1）DSC芯片控制，智能功率模块组装。

（2）MPPT控制方式适时追踪太阳能电池的最大输出功率。

（3）纯正弦波输出，电流谐波含量小。

（4）具有扰动检出技术，实现运行过程自动控制。

（5）采用LCD、LED显示功能，保护和报警功能齐全。

（6）RS-232/485通信，实现远程数据采集和监视。