小功率太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

【摘要】： 當(dāng)前世界能源短缺和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,人們對環(huán)境保護(hù)問題的重視程度也在不斷的提高,人們期望改變現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu),尋找新的替代能源。太陽能作為一種可再生能源,具有潔凈無污染,可持續(xù)利用的優(yōu)點,而光伏發(fā)電成為其中重要的研究領(lǐng)域。本文主要對一種小功率光伏逆變電源的直流升壓部分和逆變部分進(jìn)行了介紹。 本設(shè)計的第一部分為直流升壓(DC-DC)電路,分別進(jìn)行了非隔離型和隔離型的升壓電路實驗,鑒于過高的升壓比,非隔離型升壓電路并未體現(xiàn)出其體積小的優(yōu)勢,因此確定選用隔離型升壓電路,以基于高頻鏈開關(guān)技術(shù)的推挽正激電路為基礎(chǔ)搭建升壓主電路,繞制高頻變壓器,利用PWM控制器SG3525產(chǎn)生控制信號。第二部分為全橋逆變(DC-AC)電路,該部分控制核心芯片是TMS320LF2407型DSP,調(diào)制方式采用正弦脈寬調(diào)制(SPWM),輸出電壓采用PI閉環(huán)控制。這部分硬件電路在完成TMS320LF2407系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)上,重點設(shè)計隔離驅(qū)動電路,采用6N137和IR2110對控制信號進(jìn)行隔離驅(qū)動:軟件上主要通過DSP的比較寄存器完成SPWM信號的生成,并加入死區(qū)及死區(qū)補償,PI控制環(huán)節(jié)根據(jù)反饋電壓值保證輸出電壓穩(wěn)定。 最后將各部分電路板組合成試驗樣板,經(jīng)調(diào)試系統(tǒng)能夠正常工作,得到實驗波形,并對逆變電源的輸出波形和效率進(jìn)行了簡單的分析。實驗證明,本電源的設(shè)計基本達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 推挽正激 DSP數(shù)字信號控制 SPWM
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景9-11
• 1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介11-12
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容12-13
• 第2章 系統(tǒng)組成及工作原理13-15
• 2.1 系統(tǒng)控制方案13
• 2.2 系統(tǒng)實現(xiàn)方案13
• 2.3 系統(tǒng)框圖13-14
• 2.4 輔助電源的設(shè)計14-15
• 第3章 光伏逆變器DC-DC部分電路15-30
• 3.1 DC-DC變換電路簡介15
• 3.2 非隔離型DC/DC變換器(直流斬波電路)15-17
• 3.2.1 基本升壓斬波電路15-16
• 3.2.2 基于軟開關(guān)的升壓斬波電路16-17
• 3.2.3 升壓斬波電路實踐結(jié)果分析17
• 3.3 隔離型DC/DC變換器17-23
• 3.3.1 推挽正激電路工作原理18-22
• 3.3.2 箝位電容C的作用與選取22-23
• 3.4 功率變壓器的設(shè)計23-28
• 3.4.1 功率變壓器的參數(shù)及公式23-25
• 3.4.2.磁心材料的選擇25-26
• 3.4.3.變壓器主要參數(shù)的確定26-28
• 3.5 DC-DC控制芯片SG352528-30
• 第4章 光伏逆變器DC-AC部分電路30-48
• 4.1 DC-AC部分主電路30
• 4.2 正弦脈寬調(diào)制SPWM的原理與實現(xiàn)30-36
• 4.2.1 正弦脈寬調(diào)制(SPWM)的基本原理30-31
• 4.2.2 正弦脈寬調(diào)制的控制方式31-34
• 4.2.3 SPWM的生成方法34-36
• 4.3 利用TMS320LF2407產(chǎn)生SPWM36-43
• 4.3.1 TMS320LF2407A芯片描述36-40
• 4.3.2 SPWM脈沖數(shù)據(jù)的計算40-41
• 4.3.3 用TMS320LF2407產(chǎn)生SPWM41-43
• 4.4 SPWM脈沖的死區(qū)控制及死區(qū)的軟件補償43-46
• 4.4.1 死區(qū)控制43-45
• 4.4.2 死區(qū)的軟件補償45-46
• 4.5 逆變輸出電壓的閉環(huán)控制46-48
• 4.5.1 輸出電壓檢測電路46
• 4.5.2 PID算法簡介46-47
• 4.5.3 數(shù)字PI的參數(shù)整定47-48
• 第5章 隔離驅(qū)動電路設(shè)計48-57
• 5.1 隔離驅(qū)動方式概述48-51
• 5.2 DC-DC部分驅(qū)動電路51-52
• 5.3 DC-AC部分隔離驅(qū)動電路52-57
• 5.3.1 高速光耦6N13752-53
• 5.3.2 功率驅(qū)動器件IR211053-57
• 第6章 實驗數(shù)據(jù)分析57-62
• 6.1 波形分析57-60
• 6.1.1 DC-DC部分波形分析57-58
• 6.1.2 DC-AC部分波形分析58-59
• 6.1.3 輸出電壓波形59-60
• 6.2 硬件電路外觀60-62
• 第7章 全文總結(jié)與展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 附錄 DSP及其外圍電路原理圖65-66
• 致謝66-67
• 研究生履歷67

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