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数字信号控制器在太阳能逆变器中的应用

导读: 数字信号控制器(DSC)平台是能将微控制器(MCU)的控制外设和—流的DSP(数字信号处理)技术的处理能力与经济性相结合,其特点是简便易用。

  1、数字信号控制器(DSC)是数字控制系统的核心

 

  数字信号控制器(DSC)平台是能将微控制器MCU)的控制外设和—流的DSP(数字信号处理)技术的处理能力与经济性相结合,其特点是简便易用。如今TI、Microchip等公司提供了DSP的高性能及微控制器集成与易用性,优异的处理能力、中断处理功能、控制特定外设集成能力与经济性的独特组合为控制系统提供了实质性的益处。通过这些优势,诸如改善的系统效率及增加的创新性能,能够采用更少的外部组件,更低的成本,为空间受限的应用推出极小化封装产品。

  如今把握当前国内外受关注的绿色环保概念,开发与生产太阳能光伏组件及太阳能光伏系统,并不断开发适合国际、国内市场需求的系列应用产品,是符合“让太阳发电,地球更清洁,造福人类”的宗旨。而作为数字信号控制器(DSC)在其开发应用上可谓是恰到好处并且是多方面的,如绿色能源、数字电源、照明、家用电器、工业控制、车载产品、医疗及计量等。基于数字控制器的技术在工业应用中的优势,本文将对DSC技术在太阳能逆变器中的应用作分析说明。既然是在太阳能逆变器中应用,为此应对与太阳能有关的理念先作介绍。

 

  2、与太阳能有关理念

 

  太阳能光伏组件及太阳能光伏系统,其产品生产从单晶硅棒、硅片、电池片到组件,并在系统工程的设计与集成获得了迅速发展并在新能源发电、电力、通信、消防、航空和车船等领域获得广泛应用。

  2.1太阳能光伏技术

  太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术,光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的,因此又称太阳能光伏技术。光伏电池的基本特征为:当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收,光子的能量传递给硅原子,使电子发生跃迁成为自由电子,在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。图1(a)为光伏电池框图。

 

  

  图1 (a)光伏电池框图;(b)并网发电系统组成框图;(c)独立发电系统组成框图

 

  2.2光伏发电系统的构成与类型

  一套基本的太阳能光伏发电系统是由太阳能电池板、控制器、逆变器和蓄电池构成。光伏发电系统有两大类:并网发电和独立发电。并网发电系统为太阳能电池方阵发出的电能经过并网逆变器将电能直接输送到交流电网上,或将太阳能所发出的电经过并网逆变器直接为交流负载供电,图1(b)为并网发电系统组成框图;独立发电系统为太阳能电池方阵发出的电能经蓄电池充电并经过逆变器将直流转换成交流电,图1(c )为独立发电系统组成框图。

  应该说太阳能光伏系统可在太阳能风力发电控制器、逆变电源、并网逆变电源等多种绿色能源得到广泛应用。值此重点对DSC技术在太阳能逆变器中应用作分析。

 

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