光伏电源逆变器的设计大学本科毕业论文.doc

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1、邢台职业技术学院毕业设计（论文）邢台职业技术学院毕业论文光伏电源逆变器40邢台职业技术学院毕业设计（论文）光伏电源逆变器的设计摘要随着传统的三大化石能源日渐枯竭，绿色能源的开发和利用将会得到空前的发展，太阳能作为世界上最清洁的绿色能源之一，起并网发电备受世界各国普遍关注。而光伏并网发电系统的核心部件，如何可靠的高质量地向电网输送功率尤为重要，因此在可再生能源并网发电系统中起点能变换作用的逆变器成为了研究的一个热点。为此本文仍然采用“全桥逆变+LC滤波+工频升压”的逆变电源设计方案。整个系统设计分为SPWM波形产生电路、H桥驱动及逆变电路、欠压过

2、流保护电路。在SPWM波形产生环节，本文采用脉宽调制芯片SG3525的为核心。由文氏桥振荡电路产生50Hz的正弦波基准信号。然后经过精密整流、放大等处理输入到SG3525的补偿信号端，从而输出SPWM波。最后进行死区延时，输入到驱动电路中。在驱动电路设计环节中，本文采用两片IR2110半桥驱动芯片构成全桥驱动电路。输出侧逆变电路中开关管选用耐压值高的MOSFET。然后经过工频变压器进行升压到市电，供家用电器使用。对输入、输出进行采样，实时监控是否欠压、过流，进行保护动作。最后，给出额定功率为500W（输入电压12V输出交流220V）的单相逆变器

3、样机的试验波形。关键词：光伏电源，逆变器，SPWM，SG3525，IR211040邢台职业技术学院毕业设计（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

4、§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2340邢台职业技术学院毕业设计（论文）3.1.1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28§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

5、路调试36结　论37参考文献38附　录4140邢台职业技术学院毕业设计（论文）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

6、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

7、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

8、光伏发电系统也需要使用具有并网功能的交流逆变器。40邢台职业技术学院毕业设计（论文）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、