关于太阳能逆变器的设计方案有哪些？

太阳能交流发电系统是由太阳能电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成;太阳能直流发电系统则不包括逆变器。逆变器是一种电源转换装置，逆变器按激励方式可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电。通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照明负载频率、额定电压等相匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。有了逆变器，就可使用直流蓄电池为电器提供交流电。

单片FPGA来实现太阳能并网逆变控制器设计方案

首先数据采集芯片在FPGA的控制下采集的市电电压与逆变器输出电压进行锁相，保证了逆变器输出电压与市电电压保持相位一致，用锁相环输出的正弦信号作为电压电流双环控制的基准信号。电压电流控制环在基准信号、滤波电感电流、输出电压的反馈信号的控制下通过PI调节等控制策略产生用于SPWM的调制波，该调制波与三角波通过SPWM产生模块即可产生SPWM波作为全桥逆变开关管的开关控制信号。

芯片中还有用于DC-DC的PWM控制信号，通过采集DC-DC输出电压值来实时调节PWM脉冲宽度，保证DC-DC输出的高直流电压的稳定。输入欠压输出过流保护模块保证在光伏电池输出电压过低时、输出过流时及时关断SPWM和PWM信号，保证设备的安全。

电压外环电流内环的双环控制方案是高性能逆变电源的发展方向之一，双环控制方案的电流内环扩大逆变器控制系统的带宽，使得逆变器动态响应加快，非线性负载适应能力加强，输出电压的谐波含量减小。本设计拟采用以滤波电感电流为内环被控量的电感电流内环电压外环双闭环控制。

电感电流内环电压外环控制方式的控制原理框图如图2所示，电压给定信号与输出电压反馈信号比较得到电压误差，经过PI电压调节器产生电感电流给定信号，再与电感电流反馈信号比较而得的电流误差信号经过PI电流调节器形成控制量，对逆变器实施控制。

基于IC 4049的太阳能逆变器方案

IC 4049的N2门用作振荡器。它的作用是为逆变器分频提供方波。

采用N3至N6门作为缓冲器，使电路不依赖于负载。

持续改变电压从缓冲器相位对电流放大器晶体管T1和MOSFET的底部是有用的。 T2。这些晶体管与实际变化的电压协调工作，并将其升压到输出晶体管T3和MOSFET的底部。 T4。

这些生产功率晶体管以完全振荡摆动，提供总电池电压。

产生的能量来自太阳能电池板，用于为输出负载供电。

DC-AC全桥变换器的设计

在系统主回路设计模块，通过DC-AC全桥设计变换器含有的前后两级，前级模块含有逆变结构，后级模块的功能为输出电压开关极性。对于每一级都设置四个功率开关器件，作为公路变化器件，其选型十分的重要，需要确定功率开关器件的额定电压与额定电流，考虑整个系统设计的散热思路，以及封装器件的半导体结构与环境之间具有的热阻、最大结温度等，为此本文将逆变器的高压控制模块与低压控制模块隔离开而设立。

前级的DC-AC全桥变换器的低压控制模块，而低压控制区域在没有经过高频变压器升压之前实际的工作电压就是蓄电池输出电压幅值范围12-14V。

假如逆变器直接连接太阳能电池板，太阳能电池板输出功率为100W/12V的规格，输出的电流最大数值为10A。对于前一级的DC-AC全桥模块含有四个功率开关模块，其含有的电压等级在14V之上，额定的电流最小数值为10A，为此本文将前一级变换器的四个公开开关器件选择的为IRL系列，漏源模块的两个级之间具有的反向击穿的电压数值为55V。在栅源两级门槛的电压为10V为条件下，漏极电流的数值最大额为30A，在正常工作条件下可以满足实际的应用，完全的满足于低压控制区域下的电流电压需求。