15V- 45W 宽电压输入逆变电源研制

谢俊伟 俞先锋

(浙江水利水电学院 电气工程学院,浙江 杭州310018)

根据文献[1-2]介绍,近几年,离网的自用光伏发电装置开始普及,与蓄电池等储能装置结合则可具有很高的经济价值,在许多农村地区开始使用。为了使电力电子装置能在光伏发电装置中得到更好应用,即更好地适应光伏直流发电电压变化范围较大的特点[3],本文设计一种宽电压输入逆变电源。为了能更安全实现装置实验,本文用15V/45W 低电压小功率输出、宽电压输入逆变电源设计样机。该电源样机主要由宽电压输入(10V 到32V)DC-DC 变换器和逆变器等组成,采用基于LT8705 为控制核心设计DC-DC 变换器,基于STM32 单片机为控制核心采用数字化SPWM 调制,并通过电压电流双闭环控制设计逆变器。

1 DC-DC 变换器设计

常见的基本DC-DC 变换器有Buck 电路、Zeta 电路等六种,能够实现升压或降压的功能,但是使用这些分立元件构成的电路不仅可靠性低且需要一路单独的控制器进行PWM 控制,硬件成本比较高。另外,输入电压在达到与输出电压22V 一致时存在过渡区间,使得软件实现比较复杂。所以,采用内部集成了Buck-Boost 电路的LT8705 芯片作为解决方案,它的各项参数和典型应用电路如表1 以及图1 所示,同时,内置了双闭环反馈控制使得输出稳定性大大提高,也免去了电路设计和编程的麻烦。

表1 LT8705 参数

根据文献[4],使用时需要计算采样电阻和滤波电感,采用电阻依据式(1)和(2)计算。

采样电阻阻值要小于上述两式计算所得的值,考虑到电气元件的选择要留有裕量,本次设计中采样电阻阻值为7mΩ。……