【正文】 U的開銷，TMS320F2812的串口支持16級接受和發(fā)送FIFO。為TPS767D318提供5V輸入，每路的最大輸出電流為750mA，并且提供兩個寬度為200ms的低電平復位脈沖。其中， 主要為該器件的內(nèi)部邏輯提供電壓，包括 CPU和其他所有的外設邏輯。EMUO和EMUI要上拉到DSP的電源。JTAG的工作原理：在器件內(nèi)部定義一個TAP（TEST ACCESS PORT，測試訪問口），通過專用的JTAG測試工具對內(nèi)部節(jié)點進行測試和調(diào)試。二、JTAG接口電路和輔助電源JTAG是JOINT TEST ACTION GROUP的簡稱，是一種國際標準測試協(xié)議。當按鈕松開時，由于電容上的電壓不能突變，所以通過電阻R22進行充電，充電時間由R22和C26的乘積值決定，一般要求大于5個外部時鐘周期。 DSP芯片和時鐘晶振通過按鈕實現(xiàn)復位操作。無源晶振需要借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號相對于晶振而言其缺陷是信號質量較差，通常需要精確匹配外圍電路，更換不同頻率的晶體時周邊配置電路需要相應的調(diào)整。為了節(jié)約成本，利用DSP芯片內(nèi)部的振蕩器電路，與無源晶體、起振電容一起連接成三點式振蕩器來產(chǎn)生穩(wěn)定時鐘。同時，該軟件還附帶了豐富的元件集成庫，其中保存了每個元件的原理圖符號、分裝模型和其他模型等[12]。 DSP外圍設備 DSP系統(tǒng)硬件電路設計本設計硬件電路圖的設計選用了Protel DXP軟件。因此，CPU將所有的外設都映射到了數(shù)據(jù)存儲器空間。，先進的仿真調(diào)試功能，低功耗模式和省點模式。，串行外設接口（SPI）、兩個UART接口模塊（SCI）、多通道緩沖串口（McBSP）。三個外部中斷，外設中斷擴展模塊（PIE）支持45個外設中斷、三個32位CPU定時器、128位保護密碼。引導（BOOT）ROM,外部存儲器擴展接口。，哈佛結構、快速中斷響應和處理能力、統(tǒng)一尋址模式、高效的代碼轉換功能。 DSP內(nèi)部結構通過DSP的結構可以歸納出DSP的以下特點：，主頻達150MHz（）、功耗低、。 DSP概述一、DSP內(nèi)部結構TMS320F2812處理器有較高的運算精度（32位）以及系統(tǒng)的處理能力（達到150MIPS）。這種采用哈佛結構的處理器能夠在一個周期內(nèi)完成乘法累加運算，與采用馮數(shù)字信號處理器的實現(xiàn)是以計算機技術和信號處理理論發(fā)展為基礎的，在其發(fā)展歷程中，有兩件事加速了DSP技術的發(fā)展。本設計采用TI公司推出的TMS320F2812芯片。 基于DSP的控制系統(tǒng)硬件設計自20世紀60年代以來，數(shù)字信號處理器（Digital Signal Processing，DSP）日漸成為一項比較成熟的技術，并在多項應用領域逐漸取代傳統(tǒng)了傳統(tǒng)模擬信號處理系統(tǒng)。光伏電池陣列的直流輸出電壓較低，雖然可以直接采用多級串聯(lián)獲得需要的逆變電路側的母線電壓，但是隨著電功率的輸出以及環(huán)境的變化，逆變器直流母線電壓將會產(chǎn)生波動，從而使得電池電源側輸出功率也隨之波動。第三章 基于DSP的并網(wǎng)逆變器硬件電路的設計 并網(wǎng)逆變器總體結構光伏并網(wǎng)逆變電器采用兩級式并網(wǎng)逆變器。當發(fā)生孤島效應的情況時，主動擾動將造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。但是在源負載功率基本接近時，斷電后負載的電壓和頻率變化很小，被動檢測法就會失效。被動檢測法是利用檢測電網(wǎng)的某些狀態(tài)參量(電壓、頻率、相角等)作為電網(wǎng)是否發(fā)生故障的判斷依據(jù)。 孤島效應的檢測方法現(xiàn)有的孤島效應快速檢測系統(tǒng)就是檢測是否孤島運行，如果出現(xiàn)孤島運行，就讓光伏發(fā)電系統(tǒng)立即停止供電。有上可知孤島效應會嚴重影響電力系統(tǒng)的安全和正常運行。當電網(wǎng)恢復供電時，可能會發(fā)生同步的問題。若未及時將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)切離負載，可能使得某些對頻率敏感的負載損壞。主要有以下幾種情況：，由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)持續(xù)獨立供電給負載，將使得維修人員在進行修復時，生命安全受到威脅。 孤島效應的影響和危害所謂孤島(islanding)效應是指當電網(wǎng)由于電氣故障、誤操作或自然因素等原因中斷供電時，光伏發(fā)電系統(tǒng)未能及時檢測出停電狀態(tài)而脫離電網(wǎng)，使太陽并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和周圍的負載組成的一個電力公司無法掌握的自給供電孤島[5]。對于通常電網(wǎng)系統(tǒng)工作時可能出現(xiàn)的器件過流、器件過熱、器件驅動信號欠壓、太陽電池輸出欠壓以及電網(wǎng)過壓、欠壓等故障狀態(tài)，通過硬件電路檢測配合軟件進行處理比較容易。綜合以上三種方法的優(yōu)缺點，本設計的光伏并網(wǎng)逆變器采用電導增量法進行捕捉最大功率點。其控制算法同樣需要對太陽能電池輸出的電壓和電流進行采樣。最大功率點時的功率為，兩邊同時對U求導得： （）令上式（）等于0可得： （）由上式（）可知當輸出電導的變化量等于輸出電導的負值時，陣列獲得最大功率。三、電導增量法電導增量法避免了功率擾動觀察法的盲目性，可以判斷出最大功率點電壓與工作點電壓電壓之間的關系。但是這種方法也有它的一些缺陷，因為始終有擾動電壓存在，在最大功率點跟蹤過程中將會導致一些功率損失；若跟蹤步長太小，當外界環(huán)境條件發(fā)生變化時，不能快速跟蹤、容易引起振蕩。如此反復的擾動、觀察以及比較，使光伏電池達到最大功率點。二、擾動觀察法擾動觀察法的基本原理是先給出一個擾動值，在測量太陽能電池陣列輸出功率的變化，如果功率減小，表示擾動方向錯誤，可按方向擾動。保證使電壓工作點穩(wěn)定在附近，這就可以保證太陽能電池最終具有在當前環(huán)境下的最大功率輸出。一、恒定電壓法當外界溫度不變時，太陽能電池在不同光照強度下的開路電壓和最大功率點電壓都在某一個恒定值附近；當光照不變環(huán)境改變時，太陽能電池最大功率點隨開路電壓而變化，而且?guī)缀跸嗤淖兓壤齕9]。這必然會降低光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率。綜上幾種控制的優(yōu)缺點，本設計光伏并網(wǎng)逆變器采用電流滯環(huán)瞬時比較控制方式。三、SVPWM電流控制方式空間矢量PWM控制策略是依據(jù)逆變器空間電壓（電流）矢量切換來控制逆變器的一種新穎思路的控制策略。，電流響應快。滯環(huán)環(huán)寬對跟蹤性能的影響較大，如果環(huán)寬過寬時，開關的動作頻率低，但跟蹤的誤差增大；如果環(huán)寬過窄時，跟蹤的誤差減小，但開關的動作頻率會變得過高，甚至會超過開關器件的允許頻率范圍，開關損耗增大。以作為滯環(huán)比較器的環(huán)寬，當實際電網(wǎng)電流和給定電流的差值超過環(huán)寬時，就會產(chǎn)生PWM波信號。與滯環(huán)比較控制方式相比，這種控制方式輸出電流所含有的諧波較少，因此它常用于對諧波和噪聲要求嚴格的場合。 SPWM電流跟蹤方式這種方式的電流跟蹤控制特性與PI參數(shù)的設置有關，對于PI電路響應要求快的系統(tǒng)，必須提高三角波載波頻率，以改善輸出波形[8]。一、SPWM電流跟蹤方式SPWM電流跟蹤方式也可以稱為三角波比較方式的電流跟蹤方式，這種方式不是把指令信號和三角波直接進行比較而產(chǎn)生PWM波形，而是通過閉環(huán)來進行控制的。 輸出電流控制方式采用電流型輸出的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，輸出電流的控制方式一般有SPWM（正弦波脈寬調(diào)制）電流跟蹤方式、SVPWM（空間矢量脈寬調(diào)制）、電流滯環(huán)瞬時比較方式、復合控制和重復控制等。(a) (b)其中為光伏并網(wǎng)逆變器輸出交流側電壓，為電網(wǎng)側的電壓，I為逆變器輸出電流也是電感的電流。選擇并網(wǎng)逆變器的輸出電流為被控變量，(a)所示，可以等效的認為是逆變器給電網(wǎng)充電。而對于采用電流控制方式的并網(wǎng)逆變器，只需控制逆變器的輸出電流跟蹤電網(wǎng)電壓，同時設定輸出電流的大小，就可以實現(xiàn)它的穩(wěn)定并網(wǎng)運行，其控制方法簡單，效果也較好，因此得到了廣泛應用[7]。但是鎖相環(huán)節(jié)響應慢、逆變器輸出電壓值不易精確控制、出現(xiàn)環(huán)流現(xiàn)象。如果光伏并網(wǎng)逆變器的輸出采用電壓控制，則實際上就成為一個電壓源與另一個電壓源并聯(lián)運行的系統(tǒng)，這種情況下要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，就必須采用同步鎖相技術來實現(xiàn)與電網(wǎng)的同步。本設計采用電壓源輸入為主的方式，所以逆變器的并網(wǎng)輸出控制可分為電壓控制和電流控制。 光伏并網(wǎng)控制策略基本原理光伏并網(wǎng)逆變器控制需要滿足輸出電壓與電網(wǎng)電壓同幅值、同相位、同頻率，輸出電流與電網(wǎng)電壓同頻同相（），而且其輸出還應滿足電能質量的要求，這些都需要光伏并網(wǎng)逆變器的有效并網(wǎng)控制?？刂齐娐返暮诵男酒荰I公司的TMS320F2812數(shù)字信號處理器，它的處理速度快，精度高，能夠在線實時監(jiān)測。后級的DC/AC逆變器，采用單相全橋逆變電路，將DCLink直流電轉換成220V/50Hz正弦交流電，實現(xiàn)并網(wǎng)輸送功率。由于光伏最大功率點跟蹤（MPPT）電壓低于交流側的峰值電壓，從而Boost電路使光伏電池陣列配置比較靈活，可實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)較寬范圍的電壓輸入，提高了光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟性能。 Boost斬波電路為升壓直流環(huán)節(jié)，結構簡單，使得用于捕捉最大功率點跟蹤（MPPT）控制方法簡單。經(jīng)過方案的比較論證以及考慮本系統(tǒng)針對小型的單相并入電網(wǎng)的特點，本設計采用無變器的兩級結構，前級DC/DC直流升壓斬波變換器和后級DC/AC逆變器之間通過DCLink相連。與電壓型逆變拓撲結構不同，反饋的無功能量并不反向，因此無須給電流型逆變電路各橋并聯(lián)二極管。交流側輸出電壓波形和相位則因為負載阻抗情況的不同而不一樣。這樣可以保證直流側的電流基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)高阻抗狀態(tài)。為了給交流側向直流側反饋無功能量提供通道，逆變橋各橋必須并聯(lián)反饋二極管[6]。而交流測輸出電流的波形和相位因負載阻抗的不同而不同。一、電壓型逆變拓撲結構電壓型逆變并網(wǎng)逆變器的拓撲結構指的是直流側有一個直流電源或者并聯(lián)有大電容，使得直流側的電壓基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)低阻抗狀態(tài)。對于輸出控制方式的選擇，如果輸出控制方式為電壓的話，如果要使并網(wǎng)輸出功率因數(shù)為1的話，則要協(xié)調(diào)控制輸出電壓的幅值、相位和頻率三個量；而如果輸出控制方式為電流的話，則只需要控制輸出電流的相位和頻率兩個量，相對簡單。如果考慮到后端的輸出控制方式，則可將其劃分為電壓源式電壓控制輸出（VSCV）、電流源式電壓控制輸出（CSCV）、電壓源式電流控制輸出（VSCC）、電流源式電流控制輸出（CSCC）四種。其優(yōu)點是兩級傳遞能量的電路，簡化了控制電路的計算算法，使得每級都能夠精確控制，提高了控制質量和效率。二、多級式光伏并網(wǎng)變換型多級式光伏并網(wǎng)變換型逆變器拓撲結構包括：濾波、DC/DC直流斬波、DC/AC逆變電路、后級濾波電路等。這種類型的單級式光伏并網(wǎng)變換類型具有元器件使用少，可靠性高和效率高，并且功耗損耗少等優(yōu)點。 按功率變換級數(shù)分類通常按照功率在光伏發(fā)電系統(tǒng)的變換級數(shù)進行分類可以分為兩種類型：單級式光伏并網(wǎng)變換型和多級式光伏并網(wǎng)變換型。同時也能起到減小電流提高電壓的作用，從而降低逆變部分的能量損耗，提高光伏并網(wǎng)的發(fā)電效率。其中的DC/AC逆變器是有工頻SPWM（正弦脈寬調(diào)制）控制的，這種形式的電路在大功率的光伏發(fā)電系統(tǒng)中有應用。因此系統(tǒng)體積小，能量損耗也小，是目前研究的熱點[4]。它的缺點是能量傳遞的級數(shù)增多，這使得其中的能量損失變大。變換后產(chǎn)生的高頻方波經(jīng)過高頻變壓器，然后再通過AC/DC整流電路和濾波電路的作用后得到另一種直流電壓，這種直流電壓