微逆變器專用控制芯片關鍵IP核的設計.pdf

1、隨著能源危機和環(huán)境問題不斷加劇，太陽能作為可再生的清潔能源越來越彰顯出其重要地位。由于受到轉換效率和裝機容量的限制，光伏發(fā)電的發(fā)展速度受到了一定影響，微逆變器的應用對于提高光伏發(fā)電的轉換效率和裝機容量將是一個新的契機。目前微逆變器的轉換效率和成本價格是光伏逆變領域研究的一個新熱點。針對微逆變器的轉換效率和成本價格問題，本文對微逆變器專用控制芯片展開了研究。
　　本文介紹了太陽能發(fā)展的趨勢以及微逆變器控制芯片的發(fā)展現(xiàn)狀，重點分析了微

2、逆變器控制芯片的功能和基本架構。通過分析傳統(tǒng)的微逆變器控制芯片，建立了微逆變器專用控制芯片的基本架構。通過研究傳統(tǒng)SPWM波發(fā)生器的架構和產(chǎn)生原理，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)獲取SPWM波的方法都需要大量的ROM資源來存儲正弦波數(shù)據(jù)。針對這種問題，本文引入了級數(shù)混合運算法，利用級數(shù)混合運算法代替ROM表來產(chǎn)生正弦波，這樣節(jié)省了ROM資源。提出了虛擬ROM的概念，利用片外RAM資源在系統(tǒng)初始化期間，例化出特定區(qū)域來代替片內(nèi)ROM。為了提高微逆變器對電池板功

3、率變化的敏感度，微逆變器專用控制芯片采用了高速的流水線型ADC做采樣電路，跟傳統(tǒng)的控制芯片相比，這款專用的控制芯片采樣速度可以達到1MHz，完全可以滿足實時控制的要求。最后利用FPGA建立硬件仿真平臺，對SPWM波發(fā)生器進行了測試和驗證，測試結果表明SPWM波的頻率范圍為10kHz～20kHz;利用Matlab對設計的流水線型ADC進行了參數(shù)仿真和驗證，利用Cadence對流水線ADC進行了電路仿真和驗證，以及版圖設計，最后得到的整體版