一种光伏mppt的全电流段boost电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种适用于光伏最大功率点跟踪(MPPT)的全电流段BOOST电路，属于光伏BOOST控制领域。
【背景技术】
[0002]很多光伏机器内部都带有BOOST升压电路，起到将直流电压升高到所需要电压作用，广范用于升压母线。BOOST电路在工作过程中，一般在DCM工作模式和CCM工作模式下运行，根据不同的功率等级和需求对BOOST的工作模式进行设定。对于中大功率的BOOST电路，则希望BOOST电路能在全电流段工作，但是BOOST电路在电流比较低的运行条件下，BOOST电路会工作在DCM模式下，由于电流采样精度的影响会导致BOOST电路的低占空比无法正常打开，机器会进行震荡，从而影响机器的正常运行。现常用的BOOST控制系统多为全电流段采用电压外环加电流内环对BOOST的占空比进行控制，在低电流工作时不进行控制或者通过增加额外电路来消除震荡，这样不但电路复杂，成本较高，而且稳定性能也会变差。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种适用于光伏MPPT的全电流段BOOST电路控制方式，包括电路及其控制方法。本实用新型在控制BOOST的开关管占空比时，通过DSP的判断实现了对BOOST电路的全电流段分别控制，具有电路简单，系统稳定，所使用的元器件成本较低的优点。
[0004]本实用新型技术方案:一种光伏MPPT的全电流段BOOST电路，由电感L、高频开关管Q、二极管D和电容器C组成基本BOOST电路，所述电感L、二极管D和电容器C依次串接在光伏电池两极，所述高频开关管Q的漏极连接二极管D的阳极，栅极接收来自DSP的全电流段控制信号，源极连接所述的电容器C，其中所述DSP通过采样基本BOOST电路的输入电压、输出电压和输入电流进行运算来确定其工作状态，以输出全电流段控制信号。
[0005]在一个实施例中，所述DSP被配置为:若判断基本BOOST电路处于DCM状态，计算占空比以进行开环控制；若判断基本BOOST电路处于CCM状态，则进行闭环控制。
[0006]在一个实施例中，所述DSP判断基本BOOST电路的工作状态，控制其高频开关管Q进行相应PWM驱动信号以进行全电流段控制。
[0007]在另一个实施例中，一种光伏MPPT的BOOST电路全电流段控制方法，所述的全电流段BOOST电路中，包括:通过DSP将所述基本BOOST电路的输入电压Vin、输出电压V。和输入电流1^采样后进行运算，判断所述基本BOOST电路的工作状态，若判断为处于DCM工作状态，则计算占空比以进行开环控制；若判断为处于CCM工作状态，则进行闭环控制；控制所述基本BOOST电路的高频开关管Q进行相应PWM驱动信号以进行全电流段控制。其中:
[0008]对所述基本BOOST电路的输入电压Vin和输出电压V (^进行采样，根据电感L感值、开关频率、输入电压Vin和输出电压V ^计算出所述的基本BOOST电路在DCM和CCM两个工作状态下的临界点电流Ic;
[0009]对所述基本BOOST电路输入电流Iin进行采样并进行判断，若I in>Ic，则判定此基本BOOST电路工作在CCM状态；反之，若Iin〈Ic，则判定此基本BOOST电路BOOST工作在DCM状
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[0010]其中，在所述DSP判定基本BOOST电路工作在CCM状态下，则由MPPT控制环给出基准电压VMf;由所述的基准电压V 和输出电压V ^进行电压外环控制得到电流环基准电流Im;由基准电流I M和输出电流I 进行电流内环控制；以及经过PI环、传递函数和PWM控制环得到所述基本BOOST电路的高频开关管Q的PWM驱动信号，以进行双闭环控制。
[0011]进一步地，在所述DSP判定基本BOOST电路工作在DCM状态下，则由DSP对输入电压Vin、输出电压\、电流环基准电流Iref、开关频率和电感L感值进行计算得到开环占空比基准Dw;将此开环占空比基准D m经传递函数和PWM控制环得到所述基本BOOST电路的高频开关管Q的PWM驱动信号，实现开环控制。
[0012]与现有技术相比，本实用新型在控制BOOST开关管占空比时，通过DSP的判断实现了对BOOST电路的全电流段分别控制，具有电路简单，系统稳定，所使用的元器件成本较低的优点。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的电路原理示意图；
[0014]图2是本实用新型电路的开环/闭环控制示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
[0016]如图1所示，基本BOOST电路是由一个电感L，一个高频开关管Q，一个二极管D，一个电容器C组成。当基本BOOST电路工作时，对输入电压Vin和输出电压V ^进行采样后送入DSP (图中未绘示出)，由DSP根据电感L感值、开关频率、输入电压Vin和输出电压计算出基本BOOST电路在DCM和CCM两个工作状态下的临界点电流I。。同时，DSP对输入电流IinS行采样，将其采样值进行判断。若I in>I。，则判定BOOST工作在CCM状态。反之，Iin<Ic,则判定基本BOOST电路工作在DCM状态。
[0017]如图2所示，在DSP判定基本BOOST电路工作在CCM状态下时，则由MPPT控制环给出基准电压VMf，再由基准电压VMf和输出电压V過行电压外环控制得到电流环基准电流IMf，再由基准电流IMf和输出电流I 进行电流内环控制，最后经PI环、传递函数和PWM控制环得到基本BOOST电路的高频开关管Q的PWM驱动信号，实现双闭环控制。
[0018]在DSP判定BOOST电路工作在DCM状态下，则由DSP对输入电压Vin、输出电压\、电流环基准电流Iraf、开关频率和电感L感值进行计算得到开环占空比基准DoP，将此基准Dtff经传递函数和PWM控制环得到BOOST开关管的PWM驱动信号，实现开环控制。
【主权项】
1.一种光伏MPPT的全电流段BOOST电路，其特征在于:由电感L、高频开关管Q、二极管D和电容器C组成基本BOOST电路，所述电感L、二极管D和电容器C依次串接在光伏电池两极，所述高频开关管Q的漏极连接二极管D的阳极，栅极接收来自DSP的全电流段控制信号，源极连接所述的电容器C，其中所述DSP通过采样基本BOOST电路的输入电压、输出电压和输入电流进行运算来确定其工作状态，以输出全电流段控制信号。
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供一种光伏MPPT的全电流段BOOST电路，由电感L、高频开关管Q、二极管D和电容器C组成基本BOOST电路，所述电感L、二极管D和电容器C依次串接在光伏电池两极，所述高频开关管Q的漏极连接二极管D的阳极，栅极接收来自DSP的全电流段控制信号，源极连接所述的电容器C，其中所述DSP通过采样基本BOOST电路的输入电压、输出电压和输入电流进行运算来确定其工作状态，以输出全电流段控制信号。
【IPC分类】H02S40-30, H02M3-157
【公开号】CN204304782
【申请号】CN201420858317
【发明人】李新富, 欧余斯, 吴龙生, 欧阳宇翔
【申请人】浙江艾罗电源有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月30日