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基于單片機(jī)的控制的太陽(yáng)能逆變電源研究-免費(fèi)閱讀

  

【正文】 否則第一個(gè)字節(jié)將丟失。娶糞歪從物理引嬲上輸逝信號(hào) 還必須將OClx的數(shù)據(jù)方I向DDR_OCIx設(shè)雹為輸出。其駐因在"Y'OCRlx寄存器豹受掰辯蠲。比較匹酉己盾OClx中斷標(biāo)志鼉位。薯傳于反自 ,0№ oC麒 麗磊 n r] 玨r——] r∞hm≈ Pen:一卜~,———}一:——{一。 羔攆手籀鬣穆蘢模式mI'PWM頻率霹由下式公式獲纓: ‰~。時(shí)膨圖可參覓 鬻3,6。特性如下: ◆高性能、低功耗的8位微處理器 ◆先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu) ?131條指令一大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)問(wèn)為單個(gè)時(shí)鐘周期 第3章逆變系統(tǒng) 32個(gè)8位通用T作寄存器 全靜態(tài)工作 只需兩個(gè)時(shí)鐘周期的硬件乘法器 ◆非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 ?16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash 擦寫(xiě)壽命:10,000次 ?具有獨(dú)立鎖定位的可選Boot代碼區(qū) 通過(guò)片上Boot程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程 真正的同時(shí)讀寫(xiě)操作 ◆512字節(jié)的EEPROM 擦寫(xiě)壽命:100,000次 ◆1K字節(jié)的片內(nèi)SRAM ?可以對(duì)鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序的加密 ◆JTAG接口(與IEEEll49.1標(biāo)準(zhǔn)兼容) 符合丌.AG標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描功能 ?支持?jǐn)U展的片內(nèi)調(diào)試功能 ?通過(guò)JTAG接口實(shí)現(xiàn)對(duì)Flash、EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程 ◆外設(shè)特點(diǎn) ?兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器RTC 8路10位ADC 8?jìng)€(gè)單端通道 TQFP封裝的7個(gè)差分通道 2個(gè)具有可編程增益(1x,10x,或200x)的差分通道 面向字節(jié)的兩線接口 ?兩個(gè)可編程的串行USART 基于犖片機(jī)控制的太陽(yáng)能邋變電源研究 可工傳予主楓,從機(jī)模式的SPI串抒接口 ?其有獨(dú)嬈片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器 ,q-內(nèi)模擬魄較囂 下顢介紹本論文中所用劉的功能模塊: 1、具有PWM功能的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0 ?單逶邀詩(shī)數(shù)囂 比較甄鬻發(fā)熙時(shí)清除定時(shí)糕(自動(dòng)嫩載) ?無(wú)干擾脈沖,相位準(zhǔn)確的PWM 頻率發(fā)生囂 ,終部褰件計(jì)數(shù)器 ?10位的時(shí)鐘預(yù)分頻器 溢窶裁院較器配孛凝源(TOV0弱oC瀚) 輔助電源巾PWM波豹產(chǎn)裳采熙彰CD的楣位諺正PWMI終模式: ocn——————]廣—]廠———] ∞“ 門(mén)廠1 圉3,6 r 鯫煳卜一,———~:———}~s—一 T/C0榍像穆露PwM模式的露黟蠲 魂3.6the schedulegraphofPCPWMmodeinT/C0 籀經(jīng)修lT.PWM模式(WGM01:0=I)_淹翅戶提供了一令獲簿裹壤發(fā)翅鏈修戎 第3章逆變系統(tǒng) PWM波形的方法。用銅箔及多股繞法繞制變壓器,優(yōu)點(diǎn)是漏感小,集膚效應(yīng)不明顯。73瓣 ‘0.2x12。另外,為了撮商變壓器自身的抗偏磁能力,變壓器鐵 心王終點(diǎn)豹選輯黌夸子普逶交疆器。但是這樣就會(huì)增加濾波電感的紋波電流,為 了獲得同樣的濾波效果,必須增大濾波電容,電容選取不方便。2’景20,1X 2囂鬈 ~∽ 葵孛,ft表示囂關(guān)頻搴,k裊變匿器藤數(shù)澆??蛰d時(shí)LC濾 波器會(huì)產(chǎn)嫩約20dB的諧振峰,從而限制電壓調(diào)節(jié)器的截止頻率,導(dǎo)致了較差的性 裁,懿{氛鶼藏壹頻率、離輸爨藤抗和波形精交。 當(dāng)離頻殲笑電源變壓囂能輸密電壓較籬,豢輸密繞綴豹凝數(shù)幫瀑數(shù)較多辯, 第3章遞交系繞 還廒考慮分布電容的影響,遺怒因?yàn)榉植茧娙輹?huì)引起開(kāi)關(guān)器件的電流尖峰,增加 舞笑器黲夔拜逶豢耗,芬l蔫援鈴振蕩著璞嬲瓣簇予耄||I。 ∞濺感窩分蠢毫簽:在竣詩(shī)怒頻交垂囂游,寅時(shí)露黌考慮潺感_秘分蠢嗽騫豹影 響,這是由于變壓器繞組與功率殲關(guān)器件相聯(lián),當(dāng)開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷時(shí),繞緞漏感中 瓣鐨存縋滋箋釋簸瑟使舞美器待瓣毫應(yīng)鴦增大,影翡殲美囂俘工籜瓣霹靠經(jīng)并導(dǎo) 致舞關(guān)器籜關(guān)獗孵鍛褰豹稻博穗灌感強(qiáng)端產(chǎn)生失峰獲嗽疆,繪囂關(guān)囂終遺或過(guò)嘏 聰。氣隙的方式有兩種:一 是粼逐磁心囂辯孛鏈進(jìn)囂瘞繃王;=是瘦搦磁,辦鞋,襲其接觸囂上墊絕緣拱辯。通常計(jì)舞二次側(cè)最大伏一秒濺積較為方便。通常 謗霧:次垂數(shù)更容易些,謗霧公式舞 N:』L ABA?!非崖? 式中 @蚴 A。 B, 肆l ,’ ‰ 輟, , f 匕產(chǎn)一l罄 / j J J 7 /, , , 鼙3。 圖3。其一次繞組 第3章逆燮系統(tǒng) 在一個(gè)蘑耱內(nèi)戇蒸受半周垂,麴上的電壓鶼耬值窩踩寬穰等,瑟方自籀愛(ài);一次 繞組中正負(fù)半周的勵(lì)磁電流大小相等,而方向相反。無(wú)論是銅摜火,還是磁損大, 都會(huì)移致發(fā)熱嚴(yán)重。 3.4.2高頻變壓器參數(shù)計(jì)算 程魄源設(shè)備中主要用鍰鎊類軟磁鐵氧俸,威滾足下列各項(xiàng)條傳: (1)其有較高的戇穩(wěn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B。 3.4.’高頻磁性材料 磁性奉|辯,按矮辮頹力漿火小,可分為軟磁耪辯秘永磁(硬磁)毒孝料。騫正磁豹關(guān)系。豳et 蔽第i個(gè)矩形脈猙的寬發(fā)6。釋V。露攀投瞧控翎裁霹竣綴鮭縫鱔決這些蠡霉 題。 本義采用蛇SPWM控俸4技術(shù)為單極性三角波對(duì)稱規(guī)則同步采櫸法,這是對(duì)規(guī) 翔采襻法豹算法改遴,冀采群效采接近自然采攆法,又不盛藏費(fèi)過(guò)多諍算囂溺。疰l予逆交奄鼴翡稀式結(jié)擒, 鎪逆變器中的漏感能量具有了泄放通道,降低了功率MOSFET管的電壓威力;嶄 第3章遂交襲絞 頻升膳畿聰器具有電氣隔離、調(diào)整電壓變比和儲(chǔ)黼的作用,把電聰提黼到系統(tǒng)需 要熊嘏雉等級(jí);毫慧h、彀容Q穩(wěn)成輸窶IX:濾波器,其俸愛(ài)是濾豫逆燮輸爨SPWM 渡孛戇離凌港滾分量,麓徐邀憊基波形蓬弦緣;濾滾毫鑾毫援羧灝鑲號(hào)魏、濾渡 遣惑彀滋梭溺痿號(hào)l送翔AVR徽處理器迸簿模數(shù)轉(zhuǎn)羧勢(shì)霹遞交系纜避錘翔繇控弱。 (2)要求其有較高的可熬徑。 (2)為保護(hù)蓄電池不過(guò)充,在快速充電麓80%~90%容量后,轉(zhuǎn)為浮充階段即 恒壓寬電(電壓門(mén)限值為11v:浮充電壓值設(shè)為14.4V),以適應(yīng)充電后期蓄電池可 接受寵電電流的減,j、當(dāng)浮充電壓值與蓄電波螭泡壓扭等時(shí)自動(dòng)俸充。如將太陽(yáng)髓電泡板直接接到Boost電路輸入端,可以進(jìn)行太陽(yáng)能 電池的最大功率點(diǎn)跟蹤。由于U,+UL向負(fù)載R供電時(shí),U。的極性為上正下負(fù)。和蓄電池 端電壓檢測(cè)信號(hào)U。2: 從圖2.2中可以看淺,在充電開(kāi)始對(duì),電池電壓逐步上升,巍電池電壓達(dá)到設(shè) 定的恒定值時(shí),充電電流逐漸減少而電壓值保持不變。 (5)放電孛止宅匿襲承蓄電洼不允許搏放出電熊時(shí)的電送,通常為1.75W攀 格??梢杂梅咆烹娏骼醣碛?, 也爵戳用放嘏時(shí)閹柬襲示。一般來(lái)說(shuō),常用的 太鬻鼴邀漶綴饞黢模塊雨都標(biāo)準(zhǔn)率聯(lián)酶數(shù)蟹怒拍令域鈞令,每個(gè)炎蠲熊毫濾磚 簸密憊篷太縫0.45V,經(jīng){睪禳邇奄逛大約楚16~18後,霹雙魏額定魄篷12V懿蘩 激漶遴蠢鴦效鶼瓷邀。 單體太陽(yáng)能電池又稱為太陽(yáng)能電池片(。在實(shí)際的太陽(yáng)能電池工作中,工作點(diǎn)與負(fù)載條件和輻射 條件有關(guān),所以工作點(diǎn)偏離最佳功率點(diǎn)。又使u。理想P-N 結(jié)太陽(yáng)能電池的輸出特性用以下方程表示: l=l^一Io(eqU棚一1) 式中,I為太陽(yáng)能電池輸出的負(fù)載電流、U。 4 基于單片機(jī)控制的太陽(yáng)能逆變電源研究 第2章太陽(yáng)能電池板直流充電系統(tǒng) 太陽(yáng)能逆變電源系統(tǒng)包括太陽(yáng)能電池板直流充電系統(tǒng)和逆變系統(tǒng)兩大部分, 其中太陽(yáng)能電池板直流充電效率的提高有以下兩點(diǎn),一是通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整太陽(yáng)能電 池板工作點(diǎn),使之始終工作在最大功率點(diǎn)附近,從而能最大限度地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化 為蓄電池的電能。高性能碳化醚(SIC)功率半 導(dǎo)體器件將是21世紀(jì)最W能成功應(yīng)用的新型功率半導(dǎo)體器件材料。從誕生到躉今已經(jīng)近50年。這是由于在中、犬容量系統(tǒng)中,若采用方 滾擻電,舞|l轅逡將含有較多豹諧波分量,褒次諧波將產(chǎn)煞瓣熱損耗,溺孛、夫容 量的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),為避免對(duì)公共電網(wǎng)的電力污染,也要求逆 變電源輸出正弦波電流。 這種逆變器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,但這種逆變器體積大、笨黛、噪昝犬、價(jià)格高、 效率方甏墩毒終進(jìn)一步挺裹。 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)按與電力系統(tǒng)關(guān)系分類,通常分為并闞光伏發(fā)電系統(tǒng)和 孤立光伏發(fā)電系統(tǒng)。 從20世紀(jì)80年代以來(lái),太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)一嫩保掩以10%~15%豹遞增 速度在發(fā)展。 太陽(yáng)能作為一種巨量的可再嫩能源,每天劉達(dá)地球表麗的輻射能量相當(dāng)于數(shù) 繇萬(wàn)撩匿淫燃燒豹麓垂。 論文作者簽名:勁.鹋 p?∥年;月刀E:I 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解“大連海事大學(xué)研究生學(xué)位論文提交、 版權(quán)使用管理辦法”,同意大連海事大學(xué)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論 文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。 此外對(duì)輔助電源、保護(hù)電路以及系統(tǒng)抗干擾技術(shù)也做了較詳細(xì)的介紹。在充嗽囂設(shè)計(jì)部 分,介紹了太陽(yáng)能電池輸出特蝕及蓄電池充電特性,并柱此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩階段 藿囂充電茲充電策漆,幫實(shí)凌了太陽(yáng)麓毫洼瓣簸太功率埝滋,又懟蓄奄漶逶行了 合理地充電。,是春天里的一絲新綠,是驕陽(yáng)下的餓一抹濃蔭,是初秋的一縷清風(fēng),是嚴(yán)冬的一堆篝火。主電路以Boost電路形式實(shí)現(xiàn)了蓄電池充電控制的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵溺:太疆麓纛溲;遂奎爨;iE弦渡疆澍;裁潰控裁 葵文攮要 AResearch of Photovoltaic Inverter based Abstract Oil MCU’control The energy of sim is a瓢ge self-born l'eSollfce,is黼0 at of the main substitute of petrifaction rcsoaroe largely used present,is one of cleanly resource available by has a human.Therefore,the exploiture of the energy of This thesis has designed a sun great strategic meanin舀 unattached photovottaic inverter.The inverter is low cosb. high-efficiency,has a simple湖cl玨瞎、digital control and display.The output voltage hasahighqualityandthe speedofdynamicresponseisquickly. The whole system includes two parts,one is direct current charge system of solar battery,another is inversion system.In the charger research part,this thesis has introduce the deferent characteristic of solar battery detail,and works out on a and the charge characteristic of storage cell in double phase unvarying voltage strategy for charging up depcnds the characteristics of solar battery and storage cell.The strategy not only realizes the maximum power output of solat battery,but also electricizcs storage cell correctly.The main circuit is constructed by the circuit topology of Boost Chopper to achieve the designofchargecontmlforstoragecelL In the inversion part,the臻esis summarizes usual circuit structure each and compar囂 advantages and disadvantages,choose the design policy of“full-bridge converter+ high frequency increase voltage+LC filtering",this design constructs the circuit easily, makes the cost lower and make the system easy to contr01.And then,this thesis introduc
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