3kW光伏电压转换器开发板STEVAL-ISV002V2的性能及应用

ST公司的STEVAL-ISV002V2是能连接到电网的3kW光伏电压转换器开发板，包括高频绝缘输入功率部分（实现DC / DC转换）和逆变器部分（提供50Hz正弦波电流到电网），输入电压范围从200V到400V，系统输出通过LCL滤波器以50Hz的230VRMS连到电网，正常输出功率3kW的。本文介绍了STEVAL-ISV002V2主要特性，硬件方框图，控制方框图和MPPT算法方框图，以及系统指标，完整电路图和材料清单。

近年来，对光伏（PV）应用的兴趣成倍增长。由于光伏系统要求将电子接口连接到电网或独立负载，因此光伏市场对许多电力电子制造商越来越有吸引力。

STEVAL-ISV002V2演示板为光伏应用实现了转换系统，旨在实现高效率并显着降低生产成本。它由一个执行DC-DC转换的高频隔离输入功率部分和一个能够将50 Hz的正弦电流传输到电网的逆变器部分组成。

该系统以200 V至400 V的输入电压工作，并通过LCL滤波器以230 Vrms，50 Hz的频率连接到电网。

拟议转换器的其他独特特性是集成度，去耦有功和无功功率控制以及对电源的灵活性。

全数字控制算法，包括用于并网运行的电源管理和MPPT（最大功率点跟踪）算法，已在配备有最新一代32位（STM32）微控制器的专用控制板上实现。

STEVAL-ISV002V2主要特性：

■DC-DC输入电压：200 V至400 V

■DC-DC输出电压：450 V

■DC-AC输出电压：230 Vac

■标称输出功率：3 kW

■DC-AC开关频率： 17 kHz

■DC-DC开关频率：35 kHz

■变压器匝数比：1.2

■电网电压：230 Vrms +/- 20％

■电网频率：50 Hz

■功率因数：10％以上；额定功率》 0.9

■THD @满载：《5％

■符合RoHS

图1.STEVAL-ISV002V2外形图

图2.STEVAL-ISV002V2硬件外形图

图3.STEVAL-ISV002V2控制方框图

图4.STEVAL-ISV002V2 MPPT算法框图图

STEVAL-ISV002V2包括：

它由5个PCB组成，这些PCB通过合适的连接器电连接。以下列出了这5个PCB，以下用以下术语命名：

●主电源板

●多输出电源板

●控制和信号调节板

●输出感测和继电器板

●输入电流感测板

STEVAL-ISV002V2系统指标：

图5.STEVAL-ISV002V2电路图：功率级

图6. STEVAL-ISV002V2电路图：输出检测和继电器板

图7.STEVAL-ISV002V2电路图：AC电压测量

图8.STEVAL-ISV002V2电路图：线电流调理电路

图9.STEVAL-ISV002V2电路图：STM32 MCU电路

图10.STEVAL-ISV002V2电路图C / DC转换器驱动电路

图11.STEVAL-ISV002V2电路图C / AC转换器驱动电路

图12.STEVAL-ISV002V2电路图：5V 1A反馈转换器和VIPER17HN电路

图13.STEVAL-ISV002V2电路图：多输出反馈转换器和VIPER27HN电路

STEVAL-ISV002V2材料清单：

责任编辑：gt