光伏电源逆变器的设计毕业论文.doc

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1、光伏电源逆变器的设计毕业论文目　录前　言1第1章系统设计概述3§1.1光伏电源逆变器的基本结构和设计要求3§1.1.1系统的基本结构3§1.1.2系统的基本设计要求3§1.2系统电源设计4§1.3逆变电路4§1.3.1逆变电路的基本工作原理4§1.3.2电压型逆变电路5§1.4SPWM调制技术6§1.4.1理论基础6§1.4.2单极SPWM调制方式7§1.4.3双极性SPWM调制方式8第2章SPWM调制电路9§2.1SG3525芯片介绍9§2.1.1功能结构9§2.1.2SG3525特性10§2.2单极性SPWM调制电路11§2.2.1SPWM调制电路结构11§2.2

2、.2正弦波发生器12§2.2.3精密整流电路14§2.2.4误差放大及加法电路15§2.2.5SPWM调制16§2.2.6时序控制电路17第3章逆变电路19§3.1IR2110芯片介绍233.1.1功能结构23§3.1.2IR2110特性24§3.2驱动电路设计26§3.3输出滤波器设计27§3.4保护电路设计29第4章系统调试32§4.1信号板电路的调试32§4.2信号板与H桥联调34§4.3保护电路调试36结　论37参考文献38附　录41前　言逆变器（INVERTER）就是一种直流电转化为交流电的装置，一般是把直流电逆变成220V交流电。它由逆变桥、控制逻辑和滤波

3、电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等，应用十分广泛[1]。我国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年17000亿吨标准煤。太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。太阳电池及组件产量逐年稳步增加。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，中国光伏发电产业迅猛发展。目前我国光伏发电系统主要是直流系统，即将太阳能电池发出的电能给蓄电池充电，而蓄电池直接给负载供电，如我国西北地区使用较多的太阳能户用照明系统以及远离电网的微波站供电系统均为直流系

4、统。此类系统结构简单，成本低廉，但由于负载直流电压的不同（如12V、24V、48V等），很难实现系统的标准化和兼容性，特别是民用电力，由于大多为交流负载，以直流电力供电的光伏电源很难作为商品进入市场。另外，光伏发电最终将实现并网运行，这就必须采用逆变器，今后交流光伏发电系统必将成为光伏发电的主流。逆变系统是光伏系统的核心环节。常用的逆变系统有电压型、电流型、功率型等，我的设计是电压型逆变器。本设计具有很高的理论价值和现实意义，世界各国都在努力发展太阳能的应用，预计在本世纪20年代用太阳能电池构成发电系统或在家电设备上的应用将成为主流。这就体现了光伏逆变器系统设计的理论

5、意义和现实价值。光伏阵列所发的电能为直流电能，然而许多负载需要交流电能。直流供电系统有很大的局限性，不便于变换电压，负载应用范围也有限。除特殊用电负荷外，均需要使用逆变器将直流电变换为交流电。逆变器除能将直流电能变换为交流电能外，还具有自动稳压的功能，可以改善风光互补发电系统的供电质量，在并网型光伏发电系统也需要使用具有并网功能的交流逆变器。逆变器种类很多，根据逆变器线路逆变原理的不同，有自激振荡型逆变器、阶梯波叠加逆变器和脉宽调制（PWM）逆变器等。根据逆变器主回路拓扑结构不同，可分为半桥结构、全桥结构、推挽结构等。在新世纪，太阳光发电系统逆变器，不仅要求其小型、重

6、量轻、高品质、高效率，还需满足对交流电网的电压、电流波形畸变和电压波动、瞬时停电的种种补偿和抑制功能。形成的综合系统，由于技术含量高，将产生显著的附加值。诚然，达到多功能的目标就会引起主回路的复杂化，不易实现价廉、体积小、重量轻。所以，应尽可能使用简单的主回路来实现上述目标。SPWM逆变器是目前应用最广泛和最普及的一种形式[2]。因此，我国广大的电子工程人员要尽早掌握这一先进技术，这不仅是提高设计效率的需要，更是我国电子工业在世界市场上生存、竞争与发展的需要。本文以500W光伏电源逆变器为研究设计对象。使用半桥驱动芯IR2110简化了全桥驱动电路的设计，使用SG352

7、5芯片利用SPWM调制技术实现220V/50Hz正弦稳定输出。具体要求指标如下：(1)输入电压额定为DCl2V，220V正弦交流输出。(2)输出功率额定为500W。(3)欠压、过流保护动作。第一章介绍系统概述，阐述系统的基本结构以及系统设计的基本要求，同时概述SPWM调制技术及H桥逆变电路。第二章详细叙述基于SG3525的SPWM调制电路，并给出部分重要模块的Multisim仿真结果。第三章论述IR2110驱动电路及输出滤波器设计。第四章给出系统调试过程及测试波形。第1章系统设计概述§1.1光伏电源逆变器的基本结构和设计要求§1.1.1系统的基本结构