一款采用CPLD的光伏并网逆变器锁相及保护电路设计
时间:2022-03-20来源:佚名
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在这种情况下,设计采用对电网电压进行过零检测后再将信号送人CPLD,然后由CPLD实现对电网电压进行数字锁相的方法,可以有效地防止相位因干扰而发生抖动或者失锁的现象,保证系统的正常运行。另外,本系统还使用CPLD对DSP产生的PWM波控制信号和系统运行时的各项参数进行监控,一旦发现异常,立即使系统停机,并通知DSP发生异常,从而实现了对系统的硬件保护。 系统整体结构组成 本文所介绍的设计方法是5 kW光伏并网发电系统中逆变器的一部分,该光伏并网逆变器可实现额定功率为5 kW的太阳能电池阵列的最大功率跟踪与并网输出。其逆变器的系统结构图如图1所示。
本控制系统由TI DSP2812作为主控芯片,Xilinx CPLD XC9572XL用作数字锁相与保护电路,XC9572XL为3.3 V内核电压的CPLD,它由4个54V18功能模块组成,可提供1600个5 ns延迟可用门。 数字锁相电路的设计与实现 数字锁相电路的系统结构图如图2所示。该电路由数字鉴相器、数字滤波器和数控振荡器组成。
如果把图2所示的数字锁相电路中的数字滤波器看成一个分频器,则其分频比为Mfc/K,此时的输出频率为: f'=K'△φMfc/K 其中,△φ为输入信号V1与输出信号V2的相位差;fc为环路的中心频率。那么,该数控振荡器的输出频率为: f2=f1 K'△φMfc(kN) 由于锁定的极限范围为K'△φ=±1,所以,可得到环路的捕捉带: △fmax=f2max-f1=Mfc(kN) 这样,当环路锁定时,f2=f1其系统稳态相位误差为: |





