基于TMS320F2802的实施并网微型太阳能逆变器设计方案解析

摘要
　　可再生能源应用的迅猛发展将引发第四次工业革命。光伏发电是整个可再生能源方案的关键部分。在所有太阳能逆变器中，微型太阳能逆变器是至关重要的组成部分。
　　本文将为您介绍如何利用一个TMS320F2802设计一种低成本、高性能的微型太阳能逆变器。另外，文章还将讨论如何使用交叉式有源钳位反激和SCR全桥实现一个220W输出的微型太阳能逆变器，并介绍完整的系统固件架构和控制方法。最后，文章还会为您展示实验室波形。
　　1 概述
　　1．1 太阳能逆变器介绍
　　材料、能源和信息是人类生存和发展的三大要素。能源利用的每一次新发现，都会极大改变和促进现代文明的发展：
　　蒸汽机的发明让我们进入机器时代。
　　电的发明让我们进入电气时代。
　　半导体晶体管的发明让我们进入信息时代。
　　当前可再生能源的发展和利用将引发第四次工业革命；在所有可再生能源利用方法中，光伏发电是整个可再生能源发展的关键组成部分。根据世界能源组织预测，随着传统能源（例如：煤炭、石油等）逐渐枯竭，可再生能源将成为人类的主要能源。图1显示了世界能源的发展趋势。
　　
　　图 1 世界能源发展趋势
　　各国政府都对可再生能源的发展投以极大关注。2007年，中国政府称“可再生能源可满足国家长期发展规划的需求”，而在2008年，中国政府便发布了可再生能源第11个五年发展计划。根据该计划要求，中国2010年的光伏发电装机容量需达到2，500亿瓦；据估计，到2020年，中国光伏发电装机容量将达到50，000亿瓦，其中并网光伏发电占75%。
　　太阳能光伏发电的主要优点包括：
　　太阳能很丰富，无穷无尽。
　　生产PV板的材料分布广泛，并储备丰富。
　　系统结构简单，转换效率高。
　　无污染，并且可循环利用。
　　光伏电池寿命长，维护成本低。
　　太阳能光伏发电的缺点包括：
　　功率密度低，占用面积大。
　　发电受限于自然条件，没有太阳就无法发电。
　　单位生产成本高。