逆变器硬件设计需求

怎么降低逆变器输出谐波？

       硬件考虑涉及跟踪响应的的特性反馈，即修正的响应；漏电流大约有40~50mA并不大；外接释放可以有改进；矢量控制可以有特性的针对性改变（转距和速度）；漏电流不一定是分布电容；建议该变响应的宽度，阶跃或变化率小就有适应性的平稳。微分和积分（硬件或软件）环节可修正和平滑处理。

光伏系统的设计包括哪两个方面？主要目的是什么？

       光伏系统的设计包括两个方面，容量设计和硬件设计，光伏系统容量设计的目的。是计算出系统在全年内可靠工作所需的太阳能电池组件和蓄电池的数量。同时要注意协调系统工作的最大可靠性和系统成本两者之间的关系。光伏系统硬件设计的主要目的是？要根据实际情况选择合适的硬件设备，包括太阳能电池组件的选型，支架设计，逆变器的选择，电缆的选择等。

逆变器软件工程师要学什么

逆变器软件工程师需要学习嵌入式系统开发、掌握相关的编程语言和工具，了解逆变器的工作原理和控制算法，具备硬件和软件协同开发能力，参与项目研发过程并负责软件编写、调试和问题解决等工作。

       逆变器软件工程师主要负责逆变器等产品的控制算法仿真与设计、软件编写与调试工作，以及与硬件工程师协作进行设备样机的联调、故障排查和问题解决。需要具备嵌入式系统开发的知识和技能，熟练掌握逆变器软件开发环境和相关编程语言（如C/C++）、掌握DSP或STM32-G4等芯片进行产品开发，了解多种通讯接口，如CAN、SPI、UART等。还需要参与项目的整个研发过程，包括需求分析、技术方案实现、代码编写和测试，并负责项目的产品化工作、问题分析与解决。

       逆变器软件工程师在光伏、储能和逆变器领域扮演重要角色。需要不断学习和更新自己的技术知识，跟踪行业的最新发展。具备良好的沟通能力、团队协作能力和解决问题的能力也是逆变器软件工程师需要培养的。逆变器软件工程师的工作涉及到实际产品的开发和应用，对电力电子、嵌入式系统和控制算法等方面的专业知识有深入的了解是必要的。

在实现逆变器时，采样周期是如何确定的？

       这个还要看你的逆变器是什么类型的，比如说你前级有Boost升压，后级才是逆变的话，采样周期就应该是Boost驱动频率和逆变器驱动频率的倍数关系，如果是并网，还应满足50Hz的周期倍数关系，因为你得让它发完周期波才能数据更新嘛。再下来就看你是用什么芯片控制，它的晶振怎么样，能不能支持如此快的数据更新，所以上面所讲只能大概确定，之后还应搭建实验平台，做硬件调试，在可行范围内调整，可惜我们老师没让我们做硬件调试，本科毕业设计不完整啊。

逆变器设计常用的“正弦脉冲宽度调制”的英文缩写是什么

       “正弦脉冲宽度调制”的英文缩写是SPWM。

       正弦脉宽调制法（SPWM）：是将每一正弦周期内的多个脉冲作自然或规则的宽度调制，使其依次调制出相当于正弦函数值的相位角和面积等效于正弦波的脉冲序列，形成等幅不等宽的正弦化电流输出。其中每周基波（正弦调制波）与所含调制输出的脉冲总数之比即为载波比。

       一、PWM技术原理

       由于全控型电力半导体器件的出现，不仅使得逆变电路的结构大为简化，而且在控制策略上与晶闸管类的半控型器件相比，也有着根本的不同，由原来的相位控制技术改变为脉冲宽度控制技术，简称PWM技术。 PWM技术可以极其有效地进行谐波抑制，在频率、效率各方面有着明显的优点使逆变电路的技术性能与可靠性得到了明显的提高。采用PWM方式构成的逆变器，其输入为固定不变的直流电压，可以通过PWM技术在同一逆变器中既实现调压又实现调频。由于这种逆变器只有一个可控的功率级，简化了主回路和控制回路的结构，因而体积小、质量轻、可靠性高。又因为集调压压、调频于一身，所以调节速度快、系统的动态响应好。此外，采用PWM技术不仅能提供较好的逆变器输出电压和电流波形，而且提高了逆变器对交流电网的功率因数。 把每半个周期内，输出电压的波形分割成若干个脉冲，每个脉冲的宽度为每两个脉冲间的间隔宽度为t2，则脉冲的占空比γ为

       此时，电压的平均值和占空比成正比，所以在调节频率时，不改变直流电压的幅值，而是改变输出电压脉冲的占空比，也同样可以实现变频也变压的效果。

       二、正弦波脉宽调制(SPWM）

       1．SPWM的概念

       工程实际中应用最多的是正弦PWM法(简称SPWM)，它是在每半个周期内输出若干个宽窄不同的矩形脉冲波，每一矩形波的面积近似对应正弦波各相应每一等份的正弦波形下的面积可用一个与该面积相等的矩形来代替，于是正弦波形所包围的面积可用这N个等幅(Vd)不等宽的矩形脉冲面积之和来等效。各矩形脉冲的宽度自可由理论计算得出，但在实际应用中常由正弦调制波和三角形载波相比较的方式来确定脉宽：因为等腰三角形波的宽度自上向下是线性变化的，所以当它与某一光滑曲线相交时，可得到一组幅值不变而宽度正比于该曲线函数值的矩形脉冲。若使脉冲宽度与正弦函数值成比例，则也可生成SPWM波形。在工程应用中感兴趣的是基波，假定矩形脉冲的幅值Vd恒定，半周期内的脉冲数N也不变，通过理论分析可知，其基波的幅值V1m脉宽δi有线性关系

       在进行脉宽调制时，使脉冲系列的占空比按正弦规律来安排。当正弦值为最大值时，脉冲的宽度也最大，而脉冲间的间隔则最小。反之，当正弦值较小时，脉冲的宽度也小，而脉冲间的间隔则较大，如图5 3所示；这样的电压脉冲系列可以使负载电流中的高次谐波成分大为减小，称为正弦波脉宽调制。 SPWM方式的控制方法可分为多种。从实现的途径可分为硬件电路与软件编程两种类型；而从工作原理上则可按调制脉冲的极性关系和控制波与载波间的频率关系来分类。按调制脉冲极性关系可分为单极性SPWM和双极性SPWM两种。

       3．双极性SPWM法

       双极性控制则是指在输出波形的半周期内，逆变器同一桥臂中的两只元件均处于开关状态，但它们之间的关系是互补的，即通断状态彼此是相反交替的。这样输出波形在任何半周期内都会出现正、负极性电压交替的情况，故称之为双极性控制。与单极性控制方式相比，载波和控制波都变成了有正、负半周的交流方式，其输出矩形波也是任意半周中均出现正负交替的情况

       4．SPWM生成方法

       正弦脉宽调制波(SPWM)的生成方法可分为硬件电路与软件编程两种方式。

       按照前面讲述的PWM逆变电路的基本原理和控制方法，可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路，用比较器来确定它们的交点，在交点时刻对功率开关器件的通断进行控制，就可以生成SPWM波形。但这种模拟电路结构复杂，难以实现精确的控制。微机控制技术的发展使得用软件生成的SPWM波形变得比较容易，因此，目前SPWM波形的生成和控制多用微机来实现。本节主要介绍用软件生成SPWM波形的几种基本算法。

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