1. Korekce účiníku (PFC)
Power Factor Correction (PFC) je navržena tak, aby zlepšila účiník energetického systému, snížila jalový výkon a zlepšila efektivitu využití energie. Existují dva běžné PFC algoritmy: řízení režimu průměrného proudu a řízení režimu špičkového proudu.
Řízení režimu průměrného proudu upravuje pracovní cyklus PWM pro účely korekce detekcí průměrné hodnoty vstupního proudu a jejím porovnáním s referenční hodnotou. Touto metodou lze účinně snížit harmonické složky proudu a zlepšit kvalitu vstupního proudu.
Řízení režimu špičkového proudu na druhé straně upravuje pracovní cyklus PWM detekcí špičkové hodnoty proudu a jejím porovnáním s referenční hodnotou. Ve srovnání s řízením režimu průměrného proudu má řízení režimu špičkového proudu rychlejší dobu odezvy, ale je citlivější na šum.
2. LLC rezonanční měnič
LLC rezonanční měnič je druh vysoce účinného DC-DC měniče, který je široce používán v meziobvodu FV střídačů. ztráta spínání a zlepšuje účinnost konverze.
Řízení frekvence: LLC rezonanční měnič obvykle používá metodu řízení frekvence, tj. k řízení výstupního napětí úpravou spínací frekvence. hlavním úkolem DSP je realizovat vysoce přesný algoritmus řízení frekvence pro zajištění stabilního provozu rezonančního měniče za různých podmínek zatížení.
Řízení proudového režimu se také používá v rezonančních měničích LLC pro úpravu spínací frekvence detekcí rezonančního proudu a jeho porovnáním s referenční hodnotou. Tato metoda se dokáže lépe vyrovnat se změnami zatížení a zlepšit dynamickou odezvu systému.
3. Převodník BUCK
Měnič BUCK je snižující DC-DC měnič, který se běžně používá pro regulaci napětí ve FV systémech. Jeho řídicí algoritmus zahrnuje především řízení napěťového režimu a řízení proudového režimu.
Řízení napěťového režimu upravuje pracovní cyklus PWM tak, aby byl zachován stabilní výstup detekcí výstupního napětí a jeho porovnáním s nastavenou hodnotou. Tato metoda je jednoduchá na implementaci, ale odezva na změny vstupního napětí a zátěže je pomalá.
Řízení aktuálního režimu upravuje pracovní cyklus PWM detekcí proudu induktoru a jeho porovnáním s nastavenou hodnotou. Ve srovnání s řízením v napěťovém režimu může řízení v proudovém režimu rychleji reagovat na změny vstupního napětí a zátěže a zlepšit tak dynamický výkon systému.
4. BOOST převodník
BOOST konvertor je stejnosměrný stejnosměrný konvertor typu boost používaný ke zvýšení nízkého napětí FV článku na stejnosměrné napětí požadované střídačem. Jeho řídicí algoritmus je podobný jako u převodníku BUCK a sestává především z řízení napěťového režimu a řízení proudového režimu.
Řízení napěťového režimu upravuje pracovní cyklus PWM pro udržení stabilního výstupu detekcí výstupního napětí a jeho porovnáním s nastavenou hodnotou. Přestože je realizace jednoduchá, rychlost odezvy je poměrně pomalá.
Řízení proudového režimu reguluje pracovní cyklus PWM detekcí proudu induktoru a jeho porovnáním s nastavenou hodnotou. Výhoda spočívá ve vysoké rychlosti odezvy, která se dokáže lépe vyrovnat se změnami vstupního napětí a zátěže.
5. Plný můstek s fázovým posunem (PSFB)
Konvertor s plným můstkem s fázovým posunem (PSFB) je vysoce účinný DC-DC konvertor široce používaný ve vysokovýkonných FV střídačích. Jeho hlavním rysem je realizovat měkké spínání a redukovat spínací ztráty prostřednictvím řízení fázového posunu.
Řízení fázového posunu je jádrem převodníku PSFB, který řídí výstupní napětí úpravou fázového rozdílu ramen můstku. DSP potřebuje implementovat složité řídicí algoritmy fázového posunu, aby zajistil, že převodník bude pracovat stabilně za různých podmínek zatížení.
Na převodník PSFB lze také použít řízení režimu proudu pro nastavení úhlu fázového posunu detekcí proudu a jeho porovnáním s nastavenou hodnotou. Tento přístup zlepšuje dynamickou odezvu a stabilitu systému.
6. Ovládání invertoru
Hlavní funkcí střídače je převádět stejnosměrný proud na střídavý proud, který se dodává do sítě nebo zátěže. Běžné řídicí algoritmy invertoru zahrnují SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation), SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation) a víceúrovňové řízení.
Řízení SPWM generuje tvar vlny PWM porovnáním sinusového referenčního signálu s vysokofrekvenčním nosným signálem pro konverzi stejnosměrného proudu na střídavý. Úkolem DSP je generovat vysoce přesný signál SPWM a upravovat jej v reálném čase.
Řízení SVPWM generuje PWM signály metodou prostorového vektoru. ve srovnání s řízením SPWM může SVPWM efektivněji využít stejnosměrné napětí a zlepšit výstupní účinnost střídače. DSP potřebuje implementovat komplexní algoritmus SVPWM, aby zajistil efektivní a stabilní výstup měniče.
Víceúrovňové řízení je široce používáno ve víceúrovňových měničích k dosažení vyššího výstupního napětí a nižšího harmonického zkreslení prostřednictvím víceúrovňových modulačních technik. DSP potřebuje koordinovat řízení více kaskádových modulů, aby zajistil celkový výkon a stabilitu systému.
7. Důležité technologie řídicích spojů
Kromě výše uvedených základních řídicích algoritmů jsou do vývoje DSP pro PV střídače zapojeny některé důležité techniky řídicího spoje, jako je řízení ANPC, řízení DPWM, řízení slabé sítě a specifické techniky eliminace harmonických.
Řízení ANPC (Active Midpoint Clamping) je vysoce účinná víceúrovňová řídicí technika invertoru, která dosahuje vyššího výstupního napětí a nižšího harmonického zkreslení prostřednictvím aktivních upínacích prvků. DSP potřebuje implementovat algoritmus ANPC, aby zajistil efektivní a stabilní provoz systému.
Řízení DPWM (Digital Pulse Width Modulation) realizuje řízení PWM prostřednictvím digitálního zpracování signálu, ve srovnání s tradičním analogovým PWM má DPWM vyšší přesnost a stabilitu. DSP potřebuje implementovat vysoce přesný algoritmus DPWM, aby zajistil efektivní provoz střídače.
Slabé řízení sítě: Ve slabém síťovém prostředí, kde napětí sítě značně kolísá, musí mít FV střídač silnější schopnost proti rušení a DSP musí implementovat složité algoritmy slabého řízení sítě, aby zajistil stabilní provoz systému během sítě. kolísání.
Specifikovaná technologie eliminace harmonických složek eliminuje harmonické složky ve výstupním napětí pomocí specifických algoritmů pro zlepšení kvality napájení. DSP potřebuje implementovat přesnou harmonickou analýzu a eliminační algoritmy, aby byla zajištěna čistota výstupního napětí.