基于軟開關(guān)技術(shù)的光伏逆變器的設(shè)計

【摘要】：面對能源的匱乏和環(huán)境問題的不斷出現(xiàn)，太陽能因其自身出眾的優(yōu)勢越來越受到人類的廣泛重視，致使我們將大量的財力精力轉(zhuǎn)向開發(fā)和利用這種新能源，其中光伏發(fā)電成為了重要的研究領(lǐng)域。 在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率是目前研究的主要內(nèi)容之一。本設(shè)計在了解了光伏發(fā)電的現(xiàn)狀之后，知道了當(dāng)下存在著太陽能光伏逆變效率不高的問題，結(jié)合實驗室的條件，決定研究單相光伏逆變系統(tǒng)，確立了以零電流轉(zhuǎn)化（ZCS）為軟開關(guān)結(jié)構(gòu)的逆變主電路模式，由于本設(shè)計中用到了相當(dāng)多的電子器件需要3.3V，±5V，±12V基準(zhǔn)電壓供電，所以本文根據(jù)已有的太陽能電池板進(jìn)行了輔助基準(zhǔn)電源的設(shè)計，還有以IR2110為驅(qū)動芯片的功率管IGBT的驅(qū)動電路。對交直流電壓電流信號采樣的傳感器的選型，以及對傳感器網(wǎng)絡(luò)調(diào)理電路的設(shè)計，通過實驗調(diào)試，獲得了比較圓滿的結(jié)果。 控制部分通過TI公司的DSP2812芯片實現(xiàn)，逆變器控制部分有適用于工程改進(jìn)PI調(diào)節(jié)的優(yōu)點，并運用了改進(jìn)SPWM跟蹤輸出電流的控制方式，有限減少了控制變量和增加了精確度，并設(shè)計了跟硬件結(jié)合的軟開關(guān)程序，還有采樣電路對應(yīng)的AD轉(zhuǎn)化程序。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 IGBT 軟開關(guān) 基準(zhǔn)電源 霍爾傳感器 DSPF2812
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢8-11
• 1.1.1 光伏發(fā)電現(xiàn)狀8
• 1.1.2 太陽能發(fā)電的優(yōu)勢8-9
• 1.1.3 光伏逆變系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢9-11
• 1.2 軟開關(guān)的研究發(fā)展現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 軟開關(guān)基本原理和分類12
• 1.2.2 典型的諧振軟開關(guān)逆變器介紹12-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及安排15-16
• 第二章 軟開關(guān)工作原理與工作條件16-20
• 2.1 主電路軟開關(guān)的工作狀態(tài)16-19
• 2.2 軟開關(guān)實現(xiàn)的數(shù)學(xué)條件19
• 2.3 本章小結(jié)19-20
• 第三章 軟開關(guān)逆變系統(tǒng)的主電路設(shè)計20-38
• 3.1 設(shè)計背景—太陽能電池簡介20-21
• 3.2 DC/AC 主電路拓?fù)?/span>21
• 3.3 DC/AC 主電路設(shè)計21-25
• 3.3.1 輸入穩(wěn)壓電容的選擇22
• 3.3.2 IGBT 的選型22-23
• 3.3.3 諧振電容電感的設(shè)計23
• 3.3.4 LC 濾波電路設(shè)計23-25
• 3.4 驅(qū)動電路設(shè)計25-27
• 3.4.1 驅(qū)動芯片的選擇25-26
• 3.4.2 驅(qū)動電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)26
• 3.4.3 元器件的選型和計算26-27
• 3.5 基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計27-31
• 3.5.1 穩(wěn)壓芯片的選擇28-29
• 3.5.2 穩(wěn)壓電路的確定29-30
• 3.5.3 電路參數(shù)的確定30-31
• 3.6 保護電路31-32
• 3.7 電壓采樣電路32-34
• 3.7.1 電壓傳感器的選型33
• 3.7.2 交流電壓采樣的調(diào)理電路33-34
• 3.7.3 直流電壓采樣的調(diào)理電路34
• 3.8 電流采樣電路34-36
• 3.8.1 電流傳感器的選型34-35
• 3.8.2 交流電流采樣的調(diào)理電路35-36
• 3.8.3 直流電流采樣的調(diào)理電路36
• 3.9 PCB 的繪制36-37
• 3.10 本章小結(jié)37-38
• 第四章 調(diào)試程序的設(shè)計38-56
• 4.1 DSPF2812 芯片的介紹38-39
• 4.2 逆變電源控制技術(shù)的策略39-42
• 4.3 逆變電源的跟蹤控制方式42-47
• 4.4 SPWM 脈沖產(chǎn)生的方法47-50
• 4.4.1 主電路開關(guān)管脈沖的產(chǎn)生方法47-49
• 4.4.2 輔助開關(guān)管脈沖的產(chǎn)生方法49-50
• 4.5 DSP 程序編譯部分50-54
• 4.5.1 主程序流程圖50
• 4.5.2 定時器的周期中斷流程圖50-52
• 4.5.3 AD 采樣程序52-54
• 4.6 本章小結(jié)54-56
• 第五章 結(jié)論56-58
• 第六章 總結(jié)與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 致謝64-66
• 附錄66-68
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68-69

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