6 PWM脉宽调制波的产生
PWM波的产生是通过TMS320F240的全比较单元输出的,频率为20kHz。从图6可知,调制脉冲的产生是通过将电流指令值与实际电流值比较后,经过P环节,所得到的波形与三角波(频率为20kHz)比较后获得的。因此MOS管Q3、Q4、Q5、Q6(见图2)脉冲的产生时刻可以从图8得出,参照正弦波与三角波调制,两者相交决定了PWM的脉冲时刻。实际由采样的波形(实际上是阶梯波)与三角波相交,由交点得出脉冲宽度。本系统是在三角波的底点位置对波形进行采样而形成的阶梯波。此阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽在一个采样周期内的位置是对称的,如图9所示。
图9 正弦脉宽调制波形
图9(a)正弦波B与三角波的交点决定了Q3的导通时刻;正弦波A与三角波的交点决定了Q5的导通时刻。
图9(b)为Q3的脉冲示意图,同一桥臂上Q3与Q4的脉冲是互补的。
图9(c)为Q5的脉冲示意图,同一桥臂上Q5与Q6的脉冲是互补的。
7 TMS320F240软件控制流程
图10 软件流程图
这部分的软件主要分成4块,即主程序,T1下溢中断,T2下溢中断和同步中断。流程图如图10所示。T1下溢中断每50μs发生一次,程序主要用来生成 PWM波;T2下溢中断每10ms发生一次,程序主要用来产生电流指令;同步中断大约每20ms(网压周期)发生一次。
8 系统保护
本系统设计有直流侧过压、欠压,交流侧过流,过热等多种保护。当出现太阳能电池板的输出电压过压、欠压故障的时候,由TMS320F240向SG3525发出一个信号,封锁DC/DC的脉冲,使其停止工作,当检测到直流电压恢复正常时,DC/DC又自动复位开始工作;当出现交流过流、过热故障时,程序进入中断服务子程序,封锁所有驱动信号。当故障排除后,手动复位,系统重新启动。
9 主要元器件选择
推挽式电路MOS管选用的是IRFP350(耐压400V,漏源额定电流为16A)。桥式逆变电路MOS管选用的是IRFPC40(耐压600V,漏源额定电流为6.8A)。DC/DC滤波电感L1选用1.2mH,DC/AC滤波电感L2选用33.4mH。