太阳能逆变器中的DSP

[音乐播放] 大家好，我是 Jayanth Rangaraju。 我是 Bart Basile， 来自 TI 工业系统团队，继续“轻松实现 系统”系列。 今天的主题是 DSP和光伏逆变器。 正如在概述视频中所讨论的那样， 光伏逆变器是围绕开关模式 电源的概念而构建的。 在 TI，我们拥有使用 C2000 系列实时 DSP进行数字电源控制的 悠久历史。 Jayanth，请向我们的观看者 简要概述一下什么是数字电源控制器块 以及它与光伏逆变器的关系，好吗？ 当然可以。 典型光伏逆变器包含 用于连接到电网的直流到交流全桥 以及直流/直流级，用于连接到面板 以提高电压，使逆变器 能够向电网中馈送电力。 光伏逆变器的目的是从 电池板提取最多的电能 并将清洁电能馈送到电网。 为确保这一点，必须对功率级电压和电流 准确采样并为直流到交流以及 直流到直流的电源开关准确生成 脉宽调制。 数字控制器可以通过更快地感应 线路负载来提高效率，更高的工作频率 导致其具有更大的密度， 并可为系统级集成提供某些 额外的功能，因为我们有整个 CPU 内核 可供使用。 Bart，在与客户一道 设计这些数字控制器时， 您遇到过哪些挑战？ 好吧，从较高层面来说，概念很简单。 此处真正复杂的是 DSP 上的 控制回路。 常用的并网逆变器必须 能够测量电网电压和频率、直流输入 电压和通过输出电感器的电流， 以便快速计算PWM 驱动参数。 要实现此目的并对电网造成最低的影响， 必需有精密控制的反馈回路 实时运行。 这些控制回路中的任何错误都可能 给电网造成非常严重的干扰， 尤其是在越来越多的分布式发电系统联机的 情况下。 在 TI，我们投入了大量精力 开发数字电源算法和控制回路， 以便让我们的客户 尽快完成这一开发过程。 我们还确保我们的实时 C2000 处理器 更能胜任，并为应用 提供适当的外设。 既然您使用过这些算法和库， 请向观看者简要介绍一下 引起您注意的功能，好吗？ 没错。 在向电网馈送电力时， 需要准确估计电网角， 为此，需要在控制器上运行 一个软件锁相环。 在 TI 的 C2000太阳能库中，我们有 适用于单相和三相锁相环的模块， 可以真正帮助新手快速使用 这些算法，并可帮助 经验丰富的人快速了解实施方法。 我们可以提取一些 额外功能，因为逆变器级有 整个 CPU 可供使用。 例如，除了直流和交流控制外， 我们还可以集成直流/直流部分以进行最大功率点 跟踪。 然后，这两个系统可以协同工作 以提高效率，确保 平衡所有 [? 级 ?]和电流， 以便从电池板提取最多的电能。 许多人都期盼的另一个重要功能 是直流总线电弧检测。 这可能非常难以实现， 但我们支持的数字滤波器 可以使微调工作容易得多。 此外，光伏逆变器 需要控制多个功率级。 由于使用更好的[? 数学 ?] 集合 和 IGBD 技术以及采用更高带隙 电源器件，功率级的开关频率变得 越来越高。 为了真正利用更高开关频率的潜能， 控制回路必须运行得更快。 因此，经过优化的 CPU内核和功能，例如 可用于卸载功率级控制 算法的执行的控制律加速器， 变得至关重要。 C2000 MCU 在这些能力方面具有出色的表现。 请记住，我们此处有整个 CPU 可供使用， 因此可以将任何其他资源 用于额外的应用。 基本光伏逆变器只有一个简单的状态机 来控制其运行，但我们可以 为本地用户界面添加输入和输出， 甚至可以添加Wi-FI、PLC 或低于 1 GHz 等通信以实现新型智能计量技术。 我们希望这可作为为您的光伏逆变器设计 进行数字控制器设计的良好起点。 谢谢观看本集“轻松实现系统”。 请访问 ti.com/c2000查看 TI 的 C2000 太阳能产品组合，了解有关我们的 产品系列、技术文档和文章的更多信息。