頻率調(diào)整的過程是,當(dāng)捕獲到上升沿產(chǎn)生中斷時(shí),進(jìn)入中斷服務(wù)程序,先保護(hù)現(xiàn)場(chǎng),再判斷中斷源是CAP4還是CAP5。若是CAP4,則說明產(chǎn)生中斷的時(shí)刻是電網(wǎng)電壓的過零點(diǎn)。將捕獲值存入U(xiǎn)zero寄存器,再減去上一次的捕獲值,兩者的差值正好是電網(wǎng)電壓的周期。然后拿該周期與當(dāng)前逆變電流周期作比較,倘若兩者無差值,則返回;若有誤差,則對(duì)周期寄存器作相應(yīng)的調(diào)整。
相位調(diào)整的軟件流程框圖如圖5所示。相位調(diào)整的過程是,將當(dāng)前電網(wǎng)電壓與逆變電流兩者捕獲的過零值作比較,得到相位差。若相位差小于等于允許值,則說明兩者已同相;若相位差大于允許值,則作PI調(diào)節(jié),然后再判正弦計(jì)數(shù)值有無大于限制值,若無,則直接把相鄰兩次的差值作為調(diào)整量;若大于限制值,則只凋整限制值,在下一中斷時(shí),再作進(jìn)一步的調(diào)整。

本文采用載波比N=400的SPWM同步調(diào)制技術(shù),DSP芯片的CLOCK為40MHz(即周期25ns),三角載波最小計(jì)數(shù)單位為l,基波頻率為50Hz(即周期20ms),因而正弦波的最小相位差為:400×2×25ns=20μs,(20μs/20ms)×360°=0.36°。即數(shù)字鎖相精度為:O.36°/360°=0.1%鎖相過程實(shí)驗(yàn)波形如圖6所示。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果
光伏并網(wǎng)發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置中Boost升壓(55V/168V)電路、全橋逆變器和升壓變壓器(95V/220V)組成,光伏最大功率點(diǎn)工作電壓為55V,負(fù)載為電阻負(fù)載。數(shù)字鎖相系統(tǒng)主要通過對(duì)DSP芯片的編程來實(shí)現(xiàn)。圖6為鎖相過程的實(shí)驗(yàn)波形圖,從圖中可看出,光伏逆變器輸出電流經(jīng)調(diào)整后與電網(wǎng)電壓同頻同相,數(shù)字鎖相環(huán)正常正作。