Rapid Prototype Development of Single Phase Grid Connected PV Inverter Using Stm32f4 and Matlab

Authors : Süleyman YARIKKAYA, Kadir VARDAR

Pages : 213-223

Doi:10.31590/ejosat.680586

View : 22 | Download : 18

Publication Date : 2020-04-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, PV (photovoltaic) inverter devresi için STM32F407 mikrodenetleyicisine ait oluşturulan program kaynak kodunun bir güç elektroniği devresine uygulanmadan önce Simulink kullanılarak testi gerçekleştirilmiştir. Öncelikle, tek faz-şebeke bağlantılı bir PV (photovoltaic) inverter yapısı Matlab / Simulink ortamında modellenmiştir. Bu simülasyon sonuçları ışığında inverterin kontrol blokları STM32F407 mikrodenetleyici için MikroC ARM derleyicisi kullanılarak programlanmıştır. Tasarlanan PV invertere ait mikrodenetleyici kodunun devre tasarım aşamasına geçmeden önce olası hata ve kayıpların önüne geçmek amacıyla Matlab/Simulink ile birlikte çalışabilmesi için bir model oluşturulmuştur. Bu model, güç elektroniği yarıiletken ve pasif elemanları, PV paneller, şebeke ve veri haberleşmesi gerçekleştiren blokları içermektedir. İnverter kontrol bloklarını (MPPT, PLL, DC Link PI ve Akım kontrolcüsü) içeren C kaynak kodu STM32F4 Discovery kitine yüklenmiştir. Simülasyonun her bir adımında Matlab modelinden elde edilen akım ve gerilim bilgileri, seri iletişim ile STM32F4 kitine yollanmaktadır. Akım ve gerilim bilgileri mikrodenetleyici yazılımında işlenmekte ve IGBT’lere ait anahtarlama palsleri oluşturulup tekrar Matlab modeline aktarılmaktadır. Bu şekilde Matlab ve STM32F4 ortak çalıştırılması ile hızlı ve güvenli bir prototip donanım geliştirme yöntemi sunulmuştur. Simülasyon ve Matlab-STM32F4 ortak çalışmasından elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı olarak verilmiştir.
Keywords : PV inverter, Matlab, STM32F4, Hızlı Prototip