PIC16F877A的光伏并網發電裝置設計

圖4為DC-AC逆變主電路，其中G1～G4為MOSFET管IRF840控制端，單片機通過I／O口產生的SPWM控制信號間接控制G1～G4，來控制MOSFET管IRF480的開關，經過LC濾波，再經變壓器隔離后輸出正弦波。

在LC低通濾波器中，對于基波電壓而言，串聯電感阻抗小，落在電感上的基波電壓小，并聯電容等效阻抗大，流過電容的基波電流小，負載等效電壓、電流大。SPWM調制下輸出濾波電感的值一般是由電感電流的最大紋波所決定，一般可取該值為滿功率輸出時正弦電流峰值的15％。
2．4 最大功率點跟蹤
當RS=RL時，即Ud=Us／2，功率達到最大。由圖4的AN0、AN1分別對Us及Ud采樣，當控制系統檢測到Ud>Us／2時，適當調大調制率m，使裝置中的等效電流Id增大，根據歐姆定律Rd=Uo／Id可知，系統的等效輸出電阻Rd減小，最終光伏電池的端電壓Ud下降。反之，當控制系統檢測到UdUs／2時，可適當調小調制率m，從而使Ud=Us／2實現最大功率點跟蹤。
2．5 頻率相位跟蹤電路
如圖4所示，由TL084、CD4030及外圍電路實現頻率相位跟蹤。UF為反饋信號輸入端，UREF為基準信號輸入端。反饋信號和基準信號經過濾波、跟隨、比較后，在各自的比較器輸出方波。將比較器的輸出作為異或門輸入信號，若兩反饋信號與基準信號同相，則輸出為邏輯0，否則輸出邏輯1。相位信號被接到單片機的外部中斷，經單片機處理可實現相位跟蹤。基準信號調理電路的比較器的輸出信號接到RC2，通過PIC單片機的捕捉模塊CCP1進行頻率捕捉，實現頻率跟蹤。為了達到較好的跟蹤效果，反饋信號和基準信號的調理電路應完全相同。
2．6 保護功能
在設計中采用交流互感器作為電流檢測。如圖4所示，CT102為電流互感器，取樣電阻200 Ω，電流互感器檢測法具有較寬的寬帶，可以輸出良好的波形。單片機可根據電流大小實現過流保護。