CN206313682U - 一种功率跟踪逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种功率跟踪逆变器，其特征在于：包括外部功能系统、斩波电路模块、单片机、最大功率跟踪外部电路模块、逆变模块，所述外部功能系统输出端与斩波电路模块连接，所述斩波电路模块输入端与单片机输出端连接，所述斩波电路模块输出端与逆变模块连接，所述单片机输出端还与逆变模块连接，所述单片机输入端与最大功率跟踪外部电路模块输出端连接。本实用新型采用SPMC75F2413A单片机进行设计，利用了IR2101的自举功能，对功率MOS管进行有序驱动，实现逆变，控制斩波电路的PWM波占空比，实现了最大功率的跟踪逆变器的设计，具有很好的最大功率的跟踪功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及节能技术领域，尤其涉及一种功率跟踪逆变器。
背景技术
随着工业和科学技术的不断发展，对电能质量的要求将越来越高，包括市电电网在内的原始电能的质量可能满足不了设备要求，必须经过电力电子装置变换后才能使用，而DC/AC逆变技术在这种变换中将起到重要的作用。根据市场趋势，逆变器的选型安装越来越倾向于小型化、智能化、模块化等方向发展，其控制电路主要采用数字控制，系统的安全性，可靠性以及扩展性，同时将各个完善的保护电路考虑其中，但现有技术还没有一种比较完善成熟的技术方案达到此要求。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种功率跟踪逆变器，以解决现有技术的不足。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种功率跟踪逆变器，其特征在于：包括外部功能系统、斩波电路模块、单片机、最大功率跟踪外部电路模块、逆变模块，所述外部功能系统输出端与斩波电路模块连接，所述斩波电路模块输入端与单片机输出端连接，所述斩波电路模块输出端与逆变模块连接，所述单片机输出端还与逆变模块连接，所述单片机输入端与最大功率跟踪外部电路模块输出端连接。
上述的一种功率跟踪逆变器，其特征在于：所述单片机为SPMC75F2413A单片机。
上述的一种功率跟踪逆变器，其特征在于：所述逆变模块为基于IR2101芯片的逆变电路模块。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用SPMC75F2413A单片机进行设计，利用了IR2101的自举功能，对功率MOS管进行有序驱动，实现逆变，控制斩波电路的PWM波占空比，实现了最大功率的跟踪逆变器的设计，具有很好的最大功率的跟踪功能。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型的逆变电路原理图。
图3是本实用新型的斩波电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种功率跟踪逆变器，其特征在于：包括外部功能系统1、斩波电路模块2、单片机3、最大功率跟踪外部电路模块4、逆变模块5，所述外部功能系统1输出端与斩波电路模块2连接，所述斩波电路模块2输入端与单片机3输出端连接，所述斩波电路模块2输出端与逆变模块5连接，所述单片机3输出端还与逆变模块5连接，所述单片机3输入端与最大功率跟踪外部电路模块4输出端连接。
IR2101逆变电路原理图如图2所示，H1、H2为IR2101集成驱动芯片，VQ1、VQ2、VQ3、VQ4为MOS管，Up、Un、Vp、Vn是SPMC75F2413A单片机中输出的两相四路PWM波。其中Up、Un是一相PWM波的上下臂，Vp、Vn为另一相PWM波的上下臂，由于单片机中输出的PWM波不能驱动大功率MOS管，因此利用IR2101的电容自举功能，通过二极管VD1、VD2(采用肖特基管所具有的快恢复功能，提升电容充电电压，关断过程减少消耗能量)对自举电容C1、C2进行充电，以此提升驱动MOS管的信号电压，使其具有扩大信号输出的功能，扩大后的信号PWM波就能有序地控制VQ1、VQ2、VQ3、VQ4的通断，在逆变电路中同一相的上下臂的驱动信号是互补。
当Up输入高时，HO输出也为高，通过IR2101的电容自举功能，就能控制VQ1导通，此时由于LO输出为低，不能驱动VQ2，因此VQ2处于关断状态，同时Vp也输入一个高电平，即HO为高，使VQ4处于导通状态，而此时VQ3处于关断状态，因此T1→VQ1→R5(负载)→VQ4→GND形成一个通路。反之，当Up、Vp为低电平，Un、Vn为高电平时，即电流的主要流向为T1→VQ3→R5(负载)→VQ2→GND，4个MOS管开关器件有序地交替通断，进而在R5(负载)处形成了交流电。
斩波电路原理图如图3所示，该电路主要用于进行最大功率跟踪，其电源为独立电压源，R6(30 Ω/30 W)为功率电阻，其主要作为电源内阻，R7、R8是为了检测负载端的电压值而形成的分压电路，通过Ud1进行检测，将检测结果返回到单片机中进行处理，通过调节PWM波的占空比，进而控制VQ5开启与关断的时间。当检测到Ud1X(R7+R8)/R8的值大于一半时，单片机就会将斩波电路的占空比调大，让其通过的电压增大，进而使其值接近光伏电池的一半，如果检测到其值小于一半的时候，会将占空比调小，让其通过的电压变小，这样通过跟踪电压来实现频率的跟踪功能。
本实用新型系统硬件设计是由SPMC75F2413A单片机主控制器模块、外部供能系统(普通或光伏)、斩波电路模块、IR2101逆变电路模块和最大功率跟踪外部电路模块组成。通过最大功率跟踪外部电路模块检测外部电压，将检测值返回到SPMC75F2413A主控制器中。斩波电路模块通过主控制器对其控制，实现最大功率跟踪。外部供能系统是为各个模块提供电源。IR2101逆变电路模块主要实现DC/AC的转换，并由斩波电路为其提供最大功率点的电能。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种功率跟踪逆变器，其特征在于：包括外部功能系统（1）、斩波电路模块（2）、单片机（3）、最大功率跟踪外部电路模块（4）、逆变模块（5），所述外部功能系统（1）输出端与斩波电路模块（2）连接，所述斩波电路模块（2）输入端与单片机（3）输出端连接，所述斩波电路模块（2）输出端与逆变模块（5）连接，所述单片机（3）输出端还与逆变模块（5）连接，所述单片机（3）输入端与最大功率跟踪外部电路模块（4）输出端连接。
2.如权利要求1所述的一种功率跟踪逆变器，其特征在于：所述单片机（3）为SPMC75F2413A单片机。
3.如权利要求1所述的一种功率跟踪逆变器，其特征在于：所述逆变模块（5）为基于IR2101芯片的逆变电路模块。
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