1. Korekcija faktorja moči (PFC)
Korekcija faktorja moči (PFC) je zasnovana za izboljšanje faktorja moči elektroenergetskega sistema, zmanjšanje jalove moči in izboljšanje učinkovitosti izrabe energije. Obstajata dva pogosta algoritma PFC: nadzor načina povprečnega toka in nadzor načina maksimalnega toka.
Nadzor načina povprečnega toka prilagodi delovni cikel PWM za namene popravka tako, da zazna povprečno vrednost vhodnega toka in jo primerja z referenčno vrednostjo. Ta metoda lahko učinkovito zmanjša harmonične komponente toka in izboljša kakovost vhodnega toka.
Po drugi strani krmiljenje načina koničnega toka prilagodi delovni cikel PWM tako, da zazna najvišjo vrednost toka in jo primerja z referenčno vrednostjo. V primerjavi z regulacijo načina povprečnega toka ima regulacija načina najvišjega toka hitrejši odzivni čas, vendar je bolj občutljiva na hrup.
2. LLC resonančni pretvornik
Resonančni pretvornik LLC je nekakšen visoko učinkovit pretvornik DC-DC, ki se pogosto uporablja v vmesnem vezju fotonapetostnega pretvornika. Resonančni pretvornik LLC uporablja resonančno omrežje (sestavljeno iz induktorja L in kondenzatorja C) za uresničitev mehkega preklapljanja, ki zmanjša preklopne izgube in izboljša učinkovitost pretvorbe.
Regulacija frekvence: Resonančni pretvornik LLC običajno uporablja metodo regulacije frekvence, tj. za nadzor izhodne napetosti s prilagajanjem preklopne frekvence. Glavna naloga DSP je uresničiti visoko natančen algoritem za nadzor frekvence, da se zagotovi stabilno delovanje resonančnega pretvornika pri različnih pogojih obremenitve.
Nadzor tokovnega načina se uporablja tudi v resonančnih pretvornikih LLC za prilagajanje preklopne frekvence z zaznavanjem resonančnega toka in njegovo primerjavo z referenčno vrednostjo. Ta metoda se lahko bolje spopade s spremembami obremenitve in izboljša dinamični odziv sistema.
3. BUCK pretvornik
BUCK pretvornik je padajoči DC-DC pretvornik, ki se običajno uporablja za regulacijo napetosti v PV sistemih. Njegov nadzorni algoritem vključuje predvsem nadzor napetostnega načina in nadzor tokovnega načina.
Nadzor napetostnega načina prilagodi delovni cikel PWM za vzdrževanje stabilnega izhoda z zaznavanjem izhodne napetosti in primerjavo z nastavljeno vrednostjo. Ta metoda je preprosta za izvedbo, vendar je odziv na spremembe vhodne napetosti in obremenitve počasen.
Nadzor tokovnega načina prilagodi delovni cikel PWM tako, da zazna tok induktorja in ga primerja z nastavljeno vrednostjo. V primerjavi s krmiljenjem napetostnega načina se krmiljenje tokovnega načina lahko hitreje odzove na spremembe vhodne napetosti in obremenitve, kar izboljša dinamično delovanje sistema.
4. BOOST pretvornik
BOOST pretvornik je ojačevalni DC-DC pretvornik, ki se uporablja za dvig nizke napetosti PV celice na enosmerno napetost, ki jo zahteva pretvornik. Njegov krmilni algoritem je podoben tistemu pri pretvorniku BUCK in je v glavnem sestavljen iz nadzora napetostnega načina in nadzora tokovnega načina.
Nadzor napetostnega načina prilagodi delovni cikel PWM za vzdrževanje stabilnega izhoda z zaznavanjem izhodne napetosti in primerjavo z nastavljeno vrednostjo. Čeprav je realizacija preprosta, je hitrost odziva relativno počasna.
Nadzor tokovnega načina uravnava delovni cikel PWM tako, da zazna tok induktorja in ga primerja z nastavljeno vrednostjo. Prednost je v hitri odzivnosti, ki se bolje spopada s spremembami vhodne napetosti in obremenitve.
5. Polni most s faznim premikom (PSFB)
Pretvornik s polnim mostom s faznim zamikom (PSFB) je visoko učinkovit pretvornik DC-DC, ki se pogosto uporablja v fotonapetostnih pretvornikih visoke moči. Njegova glavna značilnost je realizacija mehkega preklapljanja in zmanjšanje preklopnih izgub s krmiljenjem faznega zamika.
Nadzor faznega zamika je jedro pretvornika PSFB, ki nadzoruje izhodno napetost s prilagajanjem fazne razlike krakov mostu. DSP mora implementirati zapletene algoritme za nadzor faznega zamika, da zagotovi stabilno delovanje pretvornika pri različnih pogojih obremenitve.
Nadzor tokovnega načina je mogoče uporabiti tudi za pretvornik PSFB za prilagoditev kota faznega premika z zaznavanjem toka in njegovo primerjavo z nastavljeno vrednostjo. Ta pristop izboljša dinamični odziv in stabilnost sistema.
6. Nadzor pretvornika
Glavna funkcija pretvornika je pretvorba enosmernega toka v izmenični tok, ki se napaja v omrežje ali obremenitev. Običajni algoritmi krmiljenja pretvornika vključujejo SPWM (sinusoidna širinska impulzna modulacija), SVPWM (prostorska vektorska impulzna širinska modulacija) in večnivojsko krmiljenje.
Nadzor SPWM generira valovno obliko PWM s primerjavo sinusnega referenčnega signala z visokofrekvenčnim nosilnim signalom za pretvorbo enosmernega v izmenični tok. Naloga DSP pri tem je ustvariti visoko natančen signal SPWM in ga prilagoditi v realnem času.
Krmiljenje SVPWM generira signale PWM po metodi prostorskih vektorjev. V primerjavi s krmiljenjem SPWM lahko SVPWM učinkoviteje izkoristi enosmerno napetost in izboljša izhodno učinkovitost pretvornika. DSP mora implementirati kompleksen algoritem SVPWM, da zagotovi učinkovit in stabilen izhod pretvornika.
Večnivojsko krmiljenje se pogosto uporablja v večnivojskih pretvornikih za doseganje višje izhodne napetosti in manjšega harmoničnega popačenja s tehnikami večnivojske modulacije. DSP mora uskladiti krmiljenje več kaskadnih modulov, da zagotovi celotno zmogljivost in stabilnost sistema.
7. Pomembne tehnologije nadzornih povezav
Poleg zgornjih osnovnih krmilnih algoritmov so nekatere pomembne tehnike krmilnih povezav vključene v razvoj DSP za fotonapetostne pretvornike, kot so krmiljenje ANPC, krmiljenje DPWM, krmiljenje šibkega omrežja in določene tehnike izločanja harmonikov.
Krmiljenje ANPC (Active Midpoint Clamping) je zelo učinkovita večnivojska tehnika krmiljenja inverterja, ki doseže višjo izhodno napetost in manjše harmonično popačenje prek aktivnih vpenjalnih elementov. DSP mora implementirati algoritem ANPC, da zagotovi učinkovito in stabilno delovanje sistema.
Nadzor DPWM (Digitalna modulacija širine impulza) uresničuje nadzor PWM z digitalno obdelavo signala, v primerjavi s tradicionalnim analognim PWM ima DPWM višjo natančnost in stabilnost. DSP mora implementirati visoko natančen algoritem DPWM, da zagotovi učinkovito delovanje pretvornika.
Slab nadzor omrežja: v okolju šibkega omrežja, kjer napetost omrežja močno niha, mora imeti fotonapetostni pretvornik močnejšo zmogljivost proti motnjam, DSP pa mora izvajati zapletene algoritme za nadzor šibkega omrežja, da zagotovi stabilno delovanje sistema med omrežjem. nihanja.
Določena tehnologija izločanja harmonikov izloča harmonične komponente v izhodni napetosti s posebnimi algoritmi za izboljšanje kakovosti električne energije. DSP mora izvajati natančno harmonično analizo in algoritme za izločanje, da zagotovi čistost izhodne napetosti.