List of figures AN4070
4/53 Doc ID 022934 Rev 1
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Figure 1. Image of the 250 W MIC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Figure 2. Block scheme of the 250 W grid connected system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 3. DC-DC converter topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 4. Gate driving signals of the DC-DC converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 5. Currents through the input inductors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 6. MOSFET MOS1 and MOS2 currents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 7. Rectifier diode currents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 8. HF transformer current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Figure 9. Basic scheme of the DC-AC converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 10. Schematic of the two main power stages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figure 11. Schematic of the filtering and relay circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Figure 12. DC-DC converter driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Figure 13. DC-AC converter driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Figure 14. Auxiliary power supply of the demonstration board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Figure 15. AC line current sensing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Figure 16. AC line voltage sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Figure 17. PV current sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Figure 18. PV voltage sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Figure 19. Block diagram of the implemented control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Figure 20. Implemented PLL structure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Figure 21. Block diagram of the control algorithm implemented on the 250 W MIC STM32F103xx . . 32
Figure 22. DC-DC converter MOSFET current (green) and drain to source voltage (purple) @250 W35
Figure 23. DC-DC converter input current ripple cancellation and inductor currents. . . . . . . . . . . . . . 36
Figure 24. DC-DC converter HF transformer waveforms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Figure 25. DC-DC converter rectifier diode waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Figure 26. Inverter modulating signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Figure 27. DC-AC converter output voltage and current waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Figure 28. DC-DC converter efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Figure 29. Microinverter efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Figure 30. MIC output current and voltage waveforms during grid connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Figure 31. Output current THD% . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Figure 32. Power factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Figure 33. DC-DC boost converter inductors (part1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Figure 34. DC-DC boost converter inductors (part2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Figure 35. AC voltage TV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Figure 36. DC-DC converter HF transformer (part 1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Figure 37. DC-DC converter HF transformer (part 2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Figure 38. Inverter filter inductor (part 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Figure 39. Inverter filter inductor (part 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Figure 40. DC/DC inductor for 250 W microinverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Figure 41. DC-DC transformer for 250 W microinverter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50