基于TMS320F2802的實施并網微型太陽能逆變器設計

圖 11 有源鉗位反激的開環仿真模型

（紅色波形為VGS，綠色波形為VDS）

圖 12 Q1的VDS和VGS仿真波形

圖12顯示了漏極到源極電壓降至零以后門驅動的電壓上升，因此Q1實現ZVS得到了證實。另外，VDS的電壓尖峰被箝至Vin+NVout，其意味著一次側實現了有源鉗位。

圖 13 仿真輸出電壓波形

2.4 隔離式MOSFET橋驅動電路設計
為了實現一次側到二次側的完全隔離，除輔助電源隔離以外，還要求使用A/D采樣和驅動電路隔離。

由于MCU放置于二次側中，而主開關MOSFET位于一次側，因此我們必須把二次側控制信號傳輸至一次側，以對MOSFET進行控制。

為了把控制信號從二次側傳輸至一次側，可選擇高速數字隔離器加高低端驅動器芯片。圖14顯示了這種隔離式MOSFET高低端驅動器的原理圖。

圖 14 隔離式高低端驅動器的原理圖

在本應用中，隔離式MOSFET擁有許多特點，其包括：
結構簡單，易于實現
+600V全工作范圍
4kV ESD保護
自舉工作

另外，請注意高速數字隔離器的初始狀態；否則，它會損壞主開關MOSFET。

表 1 高速數字隔離器功能表

（PU=上電；PD=掉電；X=無關；H=高電平；L=低電平）
3、固件設計
3.1 固件規范
3.1.1 功能規范
系統固件包括如下功能：
1、開/關。用戶可通過按下開/關按鈕開啟或者關閉系統。軟件設置必須啟用這種功能。
2、自動開/關。如果需要開啟狀態，則系統會自動開啟。當狀態不適合向電網輸電時，系統保持待機模式，并監控狀態變化。如果系統已經開啟，則當狀態不適合供電時系統自動關閉。
3、 軟件啟動開啟。當系統必須開啟時，其從零電流供給狀態啟動，同時PWM在零交叉點開啟，從而減少給電網帶來的沖擊電流。
4、LED控制。系統擁有一個狀態LED指示。當系統處在待機模式下時，相應LED每1.2秒閃爍一次。當系統開啟時，LED每隔2.4秒閃爍一次。當出現故障時，LED持續亮起。
5、用戶控制鍵。逆變器具有一個用戶鍵。該用戶鍵可開啟或者關閉逆變器，并且還可以清除故障。當系統處在待機模式下時，如果該鍵被按下1秒以上，則如果條件符合系統便開啟。如果系統已經開啟，則當該鍵被按下1秒以上時，系統關閉。當出現故障且系統處在故障模式下時，按下該用戶鍵1秒以上，可清除故障并再次進入待機模式。

3.1.2 測量
為了控制和監測系統狀態，需計算下列測量結果：
電網電壓RMS
電網頻率
逆變器的輸出有效功率
輸入功率
輸入PV電壓
溫度