太阳能光伏系统是将太阳能转换为电能。主要有三部分组成：发电、电力负载和系统平衡或（balance of system，BOS）。发电部分是太阳能电池板的阵列，输出直流电。在电力负荷为交流电，BOS是基础设施，位于太阳能电池板和电力负载之间，包括布线、电池组、电池充电器以及其他电源转换器。
太阳能转换器设计的挑战
太阳能转换器是任何光伏系统的心脏，由于受极端条件影响，在设计方面非常有挑战性。 最明显的风险就是过热，因为总会受到高温的影响。 同样，由于逆变器通常是在户外，也常处于高湿度和寒冷的环境中。 还要处理电压的变化。 而当多排太阳能电池板捕获阳光时，不会吸收全部的光能，也不会保持恒定。 一个高效的功率转换器，无论天气或一天中的时间如何，其产生的能量损失都尽可能小。 功率逆变器必须便宜，否则太阳能将永远不会渗透到主流市场。
高分辨率定时器对光伏转换器的好处
模拟转换器往往会在100 kHz左右，这限制了转换器的紧凑性，因为较低的开关频率意味着较大的无源元件，例如磁性和电容器。因此，工程师们开始使用微控制器（MCU）。MCU工作频率100 MHz，产生1 MHz的脉冲宽度调制意味着每个PWM周期是10纳秒。 STM32G474计时器分辨率高达184皮秒，对应于大约5 GHz的频率，因此将整体精度提高了50倍，而STM32F334在217皮秒的情况下也不差。这种性能允许对输出电压和电流进行更严格的控制，并对负载瞬变具有更好的响应。高分辨率计时器可提供MPPT（Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪）转换器所需的灵活性。
高分辨率计时器允许使用更具成本效益的无源组件，例如电感较低的绕组。 实际上，性能的提高极大地减少了开关损耗。 因此，设计人员可以选择具有较小空间的器件，因为电压或电流的变化较小。 传统上，工程师需要在太阳能逆变器中使用电解电容器。 但是，BOS必须在非常高的温度下工作，因此使电解电容器与这种环境兼容是昂贵的。 此外，由于老化引起的泄漏通常会损害整个系统，并迫使公司更换整个逆变器。 高分辨率计时器允许使用陶瓷电容器，该电容器可绕过所有这些问题，并可以大大降低维护成本。
如何构建数字MPPT太阳能转换器
为帮助工程师设计其数字MPPT太阳能转换器，ST在社区平台上发布了设计文件（Altium），制造文件以及要导入STM32CubeMX的软件项目。 这对为解决该系统的某些最具挑战性的问题大有帮助，并可以作为开发逆变器的团队的理想起点或测试平台。 它还演示了高分辨率计时器如何确保在紧凑的设计中使用更小，更可靠的组件，并在宽功率范围内实现90％以上的效率。 该转换器的工作频率为1 MHz，并使用STM32F334的HRTIM1高分辨率定时器，但是鉴于该项目的开源性质，可以将其更换为STM32G474。
太阳能转换器设计的挑战
太阳能转换器是任何光伏系统的心脏，由于受极端条件影响，在设计方面非常有挑战性。 最明显的风险就是过热，因为总会受到高温的影响。 同样，由于逆变器通常是在户外，也常处于高湿度和寒冷的环境中。 还要处理电压的变化。 而当多排太阳能电池板捕获阳光时，不会吸收全部的光能，也不会保持恒定。 一个高效的功率转换器，无论天气或一天中的时间如何，其产生的能量损失都尽可能小。 功率逆变器必须便宜，否则太阳能将永远不会渗透到主流市场。
高分辨率定时器对光伏转换器的好处
模拟转换器往往会在100 kHz左右，这限制了转换器的紧凑性，因为较低的开关频率意味着较大的无源元件，例如磁性和电容器。因此，工程师们开始使用微控制器（MCU）。MCU工作频率100 MHz，产生1 MHz的脉冲宽度调制意味着每个PWM周期是10纳秒。 STM32G474计时器分辨率高达184皮秒，对应于大约5 GHz的频率，因此将整体精度提高了50倍，而STM32F334在217皮秒的情况下也不差。这种性能允许对输出电压和电流进行更严格的控制，并对负载瞬变具有更好的响应。高分辨率计时器可提供MPPT（Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪）转换器所需的灵活性。
高分辨率计时器允许使用更具成本效益的无源组件，例如电感较低的绕组。 实际上，性能的提高极大地减少了开关损耗。 因此，设计人员可以选择具有较小空间的器件，因为电压或电流的变化较小。 传统上，工程师需要在太阳能逆变器中使用电解电容器。 但是，BOS必须在非常高的温度下工作，因此使电解电容器与这种环境兼容是昂贵的。 此外，由于老化引起的泄漏通常会损害整个系统，并迫使公司更换整个逆变器。 高分辨率计时器允许使用陶瓷电容器，该电容器可绕过所有这些问题，并可以大大降低维护成本。
如何构建数字MPPT太阳能转换器
为帮助工程师设计其数字MPPT太阳能转换器，ST在社区平台上发布了设计文件（Altium），制造文件以及要导入STM32CubeMX的软件项目。 这对为解决该系统的某些最具挑战性的问题大有帮助，并可以作为开发逆变器的团队的理想起点或测试平台。 它还演示了高分辨率计时器如何确保在紧凑的设计中使用更小，更可靠的组件，并在宽功率范围内实现90％以上的效率。 该转换器的工作频率为1 MHz，并使用STM32F334的HRTIM1高分辨率定时器，但是鉴于该项目的开源性质，可以将其更换为STM32G474。
B-G474E-DPOW1探索套件
ST还提供了B-G474E-DPOW1探索套件帮助设计更好的太阳能逆变器。B-G474E-DPOW1探索套件是一个数字电源解决方案，是基于意法半导体STM32G474RET6微控制器的完整演示和开发平台。STM32G474RET6提供HRTimer的新功能，96 KB嵌入式RAM，数学加速器功能和USBPD 3.0。B-G474E-DPOW1探索套件提供USB32 FS Type-C™连接器接口。B-G474E-DPOW1探索套件可帮助用户设计数字电源原型应用。B-G474E-DPOW1工具包还附全面的软件HAL库以及各种打包的软件示例。
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