背景

目的
模拟太阳能电池的输出特性,其电路输出具有太阳能电池的伏安特性,即根据负载和光照的变化,装置的输出电压、电流能够与实际太阳能电池输出电压、电流相一致,使在没有光照的情况下也能进行太阳能电池的能源变换实验。
系统框图

主电路设计框图

输入保护、滤波电路部分

单相不控整流部分

单相桥式可控逆变部分

带中心抽头变压器双半波不控整流部分

FAULT信号产生电路

系统中DSP56F801的应用
系统软件控制框图

系统软件算法说明
位机通过SCI发送控制指令,来控制PWM输出有效或者失 效;
PWM模块输出单极性SPWM脉冲,脉冲频率为10KHz,经过驱动芯片驱动IGBT通断,控制占空比的大小从而控制输出大小;
输出直流电流经过采样、AD转换、数字低通滤波之后,进行分段线性插值,根据参考曲线点,计算参考电压Uref;
输出直流电压经过采样、AD转换、数字低通率波之后,与参考电压Uref进行比较,得到差值ΔU;
ΔU经过数字PI调节来调整PWM脉冲的占空比,从而来调节输出直流电压和电流的大小,使其满足要求输出的大小;
主电路板上功率器件IGBT上流过的电流经过采样、AD转换后,与保护限比较,过流则保护,关断PWM输出;
经过数字低通滤波后的电压电流值,通过SCI发送给上位机,由上位机界面画出电压电流曲线。
主要用到的DSP外设

PWM模块:用到其中四路PWM通道,分别为通道0和1、通 道2和3。分别设置为中心对齐模式,来控制四个功率器件IGBT的导通和关断。
ADC模块:用到其中三路ADC通道,分别为通道0、4、7,分别用来对直流输出的电压采样V_DC、直流输出的电流采样I_DC和功率器件IGBT上通过的电流采样进行AD转换。
Timer模块:用来作定时控制,即每隔一定时间(20ms)给上位机发送电压电流数据。
SCI模块:用作与上位机进行串行通讯,即上位机通过界面程序发送数据给DSP,用来控制PWM的开通和禁止,同时,DSP可以将ADC转换的数据发送给上位机。
系统调试工具


实验结果
完成后的系统

系统模拟曲线

实际测试曲线



