太陽能電池板EL測試可控恒流源研究

【摘要】：恒流源作為實(shí)現(xiàn)電能變換和功率傳遞的設(shè)備,是使各種電子儀器正常工作的重要保障。近年來,中、小功率乃至大功率恒流源技術(shù)在理論研究以及實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用方面都得到了快速的發(fā)展,恒流源的智能化、高效率更是其發(fā)展的必然趨勢。 隨著光伏發(fā)電行業(yè)的不斷發(fā)展,太陽能電池板缺陷測試的技術(shù)水平要求也越來越高。為了滿足太陽能電池板破損檢測裝置的頻繁啟動(dòng),結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù),本文以“太陽能電池板EL(Electroluminescent)測試可控恒流源”為研究內(nèi)容,針對太陽能電池板破損檢測裝置的頻繁啟動(dòng),介紹了一種新型專用太陽能電池板EL測試可控恒流源。本恒流源的主電路采用了單管正激型電路,由單片機(jī)產(chǎn)生PWM (Pulse Width Modulation)控制大功率MOSFET (metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)來實(shí)現(xiàn)60V、0～10A的可調(diào)恒定電流輸出。該電源有過流、過壓保護(hù)電路,并設(shè)有微機(jī)接口,支持遠(yuǎn)程指令控制,體積小,成本低。通過軟件仿真,驗(yàn)證了本研究的合理性。 全文共分為六章,第一章緒論主要闡述了太陽能電池板EL測試這一課題的背景,并概述了恒流源的應(yīng)用領(lǐng)域及其發(fā)展現(xiàn)狀,分析了太陽能電池板EL測試可控恒流源的研究意義。第二章是對恒流源的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行選擇,包括主電路的拓?fù)溥x擇、單管正激型電路的基本原理以及對恒流源的控制方式的分析。第三章介紹了本恒流源的硬件系統(tǒng),包括主電路的設(shè)計(jì)、控制電路的設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)、保護(hù)電路的設(shè)計(jì)以及遠(yuǎn)程控制電路的設(shè)計(jì),并且對主電路中的各個(gè)元件的參數(shù)進(jìn)行了詳盡的分析計(jì)算。第四章主要對本恒流源的軟件方面進(jìn)行了介紹,包括PID算法原理、PWM程序設(shè)計(jì)、AD采集程序設(shè)計(jì)、恒流源與電腦之間的通訊程序設(shè)計(jì)等。第五章的內(nèi)容是利用Proteus仿真軟件對本恒流源進(jìn)行仿真并得出結(jié)論。第六章為結(jié)論與展望,總結(jié)本文對太陽能電池板EL測試可控恒流源的設(shè)計(jì)以及展望恒流源未來發(fā)展的方向。 【關(guān)鍵詞】：太陽能電池板EL測試 可控恒流源 單管正激型 PWM PID算法
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題的背景和研究意義9-11
• 1.2 恒流源的概述11-13
• 1.2.1 恒流源的應(yīng)用11-12
• 1.2.2 恒流源的發(fā)展歷程12-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 恒流源設(shè)計(jì)方案的選擇14-25
• 2.1 恒流源主電路拓?fù)涞倪x擇14-18
• 2.2 單管正激型電路基本原理18-23
• 2.3 恒流源的控制方式23-25
• 第3章 恒流源的硬件設(shè)計(jì)25-42
• 3.1 本恒流源的總體結(jié)構(gòu)25-26
• 3.2 主電路的設(shè)計(jì)26-34
• 3.2.1 EMI濾波26-27
• 3.2.2 輸入整流橋27-28
• 3.2.3 主功率管28
• 3.2.4 高頻變壓器28-31
• 3.2.5 輸入濾波電容、輸入濾波電感31-32
• 3.2.6 輸出濾波電容、輸出濾波電感32-33
• 3.2.7 輸出整流二極管、續(xù)流二極管33
• 3.2.8 采樣電阻33-34
• 3.3 控制電路的設(shè)計(jì)34-37
• 3.3.1 STC12C5A60S2單片機(jī)的A/D采集36
• 3.3.2 STC12C5A60S2單片機(jī)的PWM輸出36-37
• 3.3.3 STC12C5A60S2單片機(jī)的保護(hù)信號輸出37
• 3.4 驅(qū)動(dòng)電路37-38
• 3.5 保護(hù)電路38-39
• 3.6 串口通信電路39-41
• 3.6.1 串口通信的介紹39-40
• 3.6.2 串口通信的實(shí)現(xiàn)40-41
• 3.7 輔助電源電路41-42
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)42-51
• 4.1 PID控制算法42-45
• 4.2 主程序設(shè)計(jì)流程圖45-47
• 4.2.1 系統(tǒng)主程序流程圖45-46
• 4.2.2 PID控制算法流程圖46-47
• 4.3 AD采集部分程序47-48
• 4.4 串口通信部分程序48-51
• 第5章 系統(tǒng)仿真51-56
• 5.1 仿真PID控制算法51-53
• 5.2 仿真主電路圖53-56
• 第6章 結(jié)論與展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60-61
• 作者簡介61-62
• 致謝62-63
• 附：發(fā)表的論文63-68

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