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1、光伏電源逆變器的設計畢業(yè)論文目 錄前 言1第1章系統(tǒng)設計概述3§1.1光伏電源逆變器的基本結構和設計要求3§1.1.1系統(tǒng)的基本結構3§1.1.2系統(tǒng)的基本設計要求3§1.2系統(tǒng)電源設計4§1.3逆變電路4§1.3.1逆變電路的基本工作原理4§1.3.2電壓型逆變電路5§1.4SPWM調制技術6§1.4.1理論基礎6§1.4.2單極SPWM調制方式7§1.4.3雙極性SPWM調制方式8第2章SPWM調制電路9§2.1SG3525芯片介紹9§2.1.1功能結構9§2.1.2SG3525特性10§2.2單極性SPWM調制電路11§2.2.1
2、SPWM調制電路結構11§2.2.2正弦波發(fā)生器12§2.2.3精密整流電路14§2.2.4誤差放大及加法電路1552§2.2.5SPWM調制16§2.2.6時序控制電路17第3章逆變電路19§3.1IR2110芯片介紹233.1.1功能結構23§3.1.2IR2110特性24§3.2驅動電路設計26§3.3輸出濾波器設計27§3.4保護電路設計29第4章系統(tǒng)調試32§4.1信號板電路的調試32§4.2信號板與H橋聯(lián)調34§4.3保護電路調試36結 論37參考文獻38附 錄4152前 言逆變器（INVERTER）就是一種直流電轉化為交流
3、電的裝置，一般是把直流電逆變成220V交流電。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。廣泛適用于空調、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機、抽油煙機、冰箱，錄像機、按摩器、風扇、照明等，應用十分廣泛[1]。我國太陽能資源非常豐富，理論儲量達每年17000億噸標準煤。太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。太陽電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。在“光明工程”先導項目和“送電到鄉(xiāng)”工程等國家項目及世界光伏市場的有力拉動下，中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。目前我國光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng)，即將太陽能電池發(fā)出的電能給蓄電池充電，
4、而蓄電池直接給負載供電，如我國西北地區(qū)使用較多的太陽能戶用照明系統(tǒng)以及遠離電網(wǎng)的微波站供電系統(tǒng)均為直流系統(tǒng)。此類系統(tǒng)結構簡單，成本低廉，但由于負載直流電壓的不同（如12V、24V、48V等），很難實現(xiàn)系統(tǒng)的標準化和兼容性，特別是民用電力，由于大多為交流負載，以直流電力供電的光伏電源很難作為商品進入市場。另外，光伏發(fā)電最終將實現(xiàn)并網(wǎng)運行，這就必須采用逆變器，今后交流光伏發(fā)電系統(tǒng)必將成為光伏發(fā)電的主流。逆變系統(tǒng)是光伏系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。常用的逆變系統(tǒng)有電壓型、電流型、功率型等，我的設計是電壓型逆變器。本設計具有很高的理論價值和現(xiàn)實意義，世界各國
5、都在努力發(fā)展太陽能的應用，預計在本世紀20年代用太陽能電池構成發(fā)電系統(tǒng)或在家電設備上的應用將成為主流。這就體現(xiàn)了光伏逆變器系統(tǒng)設計的理論意義和現(xiàn)實價值。52光伏陣列所發(fā)的電能為直流電能，然而許多負載需要交流電能。直流供電系統(tǒng)有很大的局限性，不便于變換電壓，負載應用范圍也有限。除特殊用電負荷外，均需要使用逆變器將直流電變換為交流電。逆變器除能將直流電能變換為交流電能外，還具有自動穩(wěn)壓的功能，可以改善風光互補發(fā)電系統(tǒng)的供電質量，在并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)也需要使用具有并網(wǎng)功能的交流逆變器。逆變器種類很多，根據(jù)逆變器線路逆變原理的不同，有自激振蕩型
6、逆變器、階梯波疊加逆變器和脈寬調制（PWM）逆變器等。根據(jù)逆變器主回路拓撲結構不同，可分為半橋結構、全橋結構、推挽結構等。在新世紀，太陽光發(fā)電系統(tǒng)逆變器，不僅要求其小型、重量輕、高品質、高效率，還需滿足對交流電網(wǎng)的電壓、電流波形畸變和電壓波動、瞬時停電的種種補償和抑制功能。形成的綜合系統(tǒng)，由于技術含量高，將產(chǎn)生顯著的附加值。誠然，達到多功能的目標就會引起主回路的復雜化，不易實現(xiàn)價廉、體積小、重量輕。所以，應盡可能使用簡單的主回路來實現(xiàn)上述目標。SPWM逆變器是目前應用最廣泛和最普及的一種形式[2]。因此，我國廣大的電子工程人員要盡早掌握
7、這一先進技術，這不僅是提高設計效率的需要，更是我國電子工業(yè)在世界市場上生存、競爭與發(fā)展的需要。本文以500W光伏電源逆變器為研究設計對象。使用半橋驅動芯IR2110簡化了全橋驅動電路的設計，使用SG3525芯片利用SPWM調制技術實現(xiàn)220V/50Hz正弦穩(wěn)定輸出。具體要求指標如下：(1)輸入電壓額定為DCl2V，220V正弦交流輸出。(2)輸出功率額定為500W。(3)欠壓、過流保護動作。第一章介紹系統(tǒng)概述，闡述系統(tǒng)的基本結構以及系統(tǒng)設計的基本要求，同時概述SPWM調制技術及H橋逆變電路。第二章詳細敘述基于SG3525的SPWM調制電
8、路，并給出部分重要模塊的Multisim仿真結果。第三章論述IR2110驅動電路及輸出濾波器設計。第四章給出系統(tǒng)調試過程及測試波形。52第1章系統(tǒng)設計概述§1.1光伏電源逆變器的基本結構和設計要求§1.1.
