单相逆变电源设计

摘 要

在能源枯竭与环境污染问题日益严重的今天，为了满足人们经济活动对能源需求的日趋增加，光伏利用成为世界各国争相发展的热点，光伏并网发电作为太阳能光伏利用的发展趋势，也必将得到快速的发展。本文模拟了光伏并网发电，采用AT89C51单片机作为主控制器的方案，应用SPWM技术实现直流电向正弦交流电转变。利用推挽输出电路实现最大功率点跟踪（MPPT）功能,且保护时能使推挽输出和逆变电路不工作,可以实时采集电网的频率，实现与电网频率的同步。还具备欠压、过流保护等功能。

  关键词：光伏并网发电；正弦脉宽调制；最大功率点跟踪（MPPT）；DC/AC转换

目 录

摘  要 I

Abstract II

1  绪论 1

1.1选题背景 1

1.2光伏发电的发展和现状 1

1.2.1国外光伏发电的研究现状 1

1.2.2我国光伏发电的研究现状 1

1.2.3光伏发电的技术问题 2

2  太阳能光伏并网发电系统基本原理 4

2.1光伏并网发电工作的基本原理 4

2.2.1蓄电池组简介 5

2.2.2逆变器作用 6

2.2.3控制器 6

3  单相光伏并网系统硬件电路的设计 7

3.1硬件电路原理图 7

3.2 MPPT的控制电路 8

3.2.1 SG3525简介 13

3.2.1SG3525引脚功能说明 14

3.3 DC/AC变换电路 15

3.3.1 SPWM原理 16

3.3.2 IRF740简介 17

3.3.3逆变电路简介 17

3.3.4 AT89051单片机简介 18

3.4保护电路 19

3.4.1LM324应用 19

3.4.2输入欠压保护电路 19

3.4.3输出过流保护电路 19

4  参数计算及软件编程 20

4.1同频同相的控制方法及参数计算 20

4.2提高效率的方法 21

4.3滤波参数计算 21

4.4软件设计及程序框图 22

4.4.1程序算法 23

4.4.2测试方案与测试结果 23

4.4.3频率相位测试 24

4.4.4欠压、过流、过压恢复功能 25

4.4.5效率测试 26

4.4.6失真测试 27

4.4.7 SPWM生成程序 29

5  总 结 31

致 谢 32

参考文献 33

附 录 34