基于TMS320F2802的实施并网微型太阳能逆变器设计

图17 ISR流程图

3.3 入网转换器控制器
图18显示了整个入网转换器结构。

图18控制器结构

3.3.1 PLL控制器

图19显示了PLL控制器系统

图19 PLL控制系统图

PLL系统由如下几部分组成：
相位误差检测。检测基准和正弦波输出之间的相位误差。该检测功能在1ms任务A0中实现。
PLL控制器。闭环控制器，控制器在1ms任务A0中执行。
正弦波生成器。根据频率和采样时间生成正弦波；在ISR中完成这项工作。

3.3.2 电流控制器
为了设计电流环路，必须首先建造对象模型。这里可以使用小信号模型。

图20反激电路

假设反激电路如图6所示；另外，假设其在连续模式下工作。

图21反激连续模式电流

如果一次侧的MOS开启，则一次侧电流增加，Lp充电，并且能量被存储在其内部。因此，可得到如下方程式：

如果Q1关闭，则能量被立即传输至二次侧，ip很快降至零。在二次侧，二极管开启，次电感接过负载，并对C充电。可得到方程式（2）。

主电感Lp和次电感Ls具有如下关系：

把方程式（3）与方程式（2）组合得到：

利用这种平均状态空间方法，如果占空因数为d，则可以得到如下方程式：

对方程式（5）稍做改动得到：

去除高阶无穷小元素得到：

因此， 和 的关系为：

D的稳定状态为：

控制器环路为：

图22电流控制器环路

使用PI控制器时，控制器计算频率为22kHz。开环带宽必须设置为1到2kHz。
图8表明，闭环的反馈必须为一次侧电流ip，但在现实系统中，当Q1开启时其为中间点电流。如果转换器工作在连续模式下，则主反馈和次平均电流之间的关系为：

为了获得正弦波输出电流，次平均电流必须为正弦波；因此，必须把反馈电路改为如下模型：

图23修改后的电流环路

4 实验室测试波形

（CH3闭环输出电压，CH4闭环输出电流）
图24闭环输出电流和电压

（CH3入网电压，CH4入网电流）
图25入网电流和入网电压

（CH2入网电压，CH4入网电流）
图26系统开启时的电压和电流波形


（CH2入网电压，CH4入网电流）
图27系统关闭时的电压和电流波形


（主开关MOSFET的CH1 VGS，主开关MOSFET的CH3 VDS，Lr的CH4谐振电流）
图28主开关MOSFET的ZVS波形和Lr谐振电流


（CH4入网电流纹波）
图29入网电流纹波

5 参考文献
1、TMS320F2802x产品说明书，SPRS523G