【正文】 F=，R2為可調(diào)電阻。由于肖特基二極管開關(guān)速度快、正向壓降小，所以，使用中其性能很好，特別是在輸出電壓低的應(yīng)用中（5V）。如果電容的ESR太小，就有可能使反饋環(huán)路不穩(wěn)定，導(dǎo)致輸出端振蕩。保險(xiǎn)絲1是為了防止風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電電流過大，導(dǎo)致流過LM2576HVADJ芯片的電流過大，將芯片燒壞。供電部分的功能是給電壓變送器和電流變送器提供電源，是整個(gè)數(shù)據(jù)采采集系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。5V負(fù)載能力電壓輸出：5mA；電流：350歐工作電壓DC177。50A額定輸出0~177。2LSB刷新時(shí)鐘 5Ksps80Ksps內(nèi)部時(shí)鐘或外部時(shí)鐘接口，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)配置，支持設(shè)備的熱插拔即插即用圖44數(shù)據(jù)采集卡MPS010601數(shù)據(jù)采集卡MPS010601是一款基于USB總線的多功能信號(hào)采集卡，具有8路差分模擬信號(hào)采集、4路模擬信號(hào)輸出、8路數(shù)字信號(hào)輸入/輸出、2路比較器、2路計(jì)數(shù)器及2路PWM輸出。所以可以認(rèn)為數(shù)據(jù)采集卡所采集的干電池兩端的電壓值是準(zhǔn)確的。圖412 通道1（DA1）和通道5（DA5）模擬輸入的電流信號(hào)和電壓信號(hào)圖413a 通道1和通道5顯示的是采集到的電壓信號(hào)（未去除零點(diǎn)漂移）圖413b通道1和通道5顯示的是采集到的電壓信號(hào)（去除零點(diǎn)漂移）圖413c通道1和通道5顯示的是采集到的電壓信號(hào)分別乘以一個(gè)相應(yīng)的系數(shù)，將其轉(zhuǎn)換為發(fā)電電壓和發(fā)電電流的值，并計(jì)算發(fā)電功率（去除零點(diǎn)漂移）實(shí)驗(yàn)總結(jié)：三組實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)采集卡所采集的干電池的電壓值與萬用表所測(cè)量干電池的電壓值基本相同，存在誤差。 LM7812三端穩(wěn)壓器LM7812系列三端正穩(wěn)壓電路,一般使用的是TO220 封裝，能提供DC 12V固定的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣。因?yàn)樾枰敵?2V的電壓，所以選用LM7812穩(wěn)壓芯片。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，設(shè)有指示燈。圖419 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整體布局圖420 數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)圖第5章 總結(jié)與展望風(fēng)能、太陽能不僅是可再生能源，又對(duì)環(huán)境沒有污染，是清潔的新能源。變化177。⑷設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過雙刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)可切換的雙電源為電壓變送器和電流變送器供電。將預(yù)測(cè)的發(fā)電量的值與負(fù)載的需求相比較，安排電網(wǎng)220V對(duì)負(fù)載的補(bǔ)充供電量，以節(jié)省電能。我從成老師身上不僅學(xué)到了做研究要有嚴(yán)謹(jǐn)、積極的態(tài)度，也學(xué)會(huì)了一些研究問題分析問題的科學(xué)的方法。這些將為我未來的工作學(xué)習(xí)中打下良好的基礎(chǔ)，是我人生中寶貴的財(cái)富。為了安裝自己設(shè)計(jì)的電路圖連接電路，多次去電子市場(chǎng)購(gòu)買相應(yīng)的元器件，認(rèn)識(shí)了不少電子元器件，是一次很好的實(shí)踐。在向成老師請(qǐng)教的過程中，從成老師的身上學(xué)到了做研究該有的態(tài)度及研究問題的方法。在獨(dú)立的解決問題之后會(huì)有不小的成就感。通過成老師的指導(dǎo)和在網(wǎng)絡(luò)上查找的相關(guān)資料，學(xué)到了很多東西。將我們大學(xué)四年里學(xué)到的知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，考察了我們的綜合能力。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，成老師不僅每周定期在辦公室與我討論畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)事項(xiàng)，而且也經(jīng)常通過網(wǎng)絡(luò)和電話為我解答疑問。⑵通過計(jì)算機(jī)編程，以未來幾天的天氣預(yù)報(bào)為依據(jù)，根據(jù)修正過的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的公式，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的預(yù)測(cè)。⑶設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)，通過雙刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)可切換的雙電源為數(shù)字電壓表和數(shù)字電流表供電。滿足數(shù)字電流表和電壓的額定工作電壓，能使其穩(wěn)定工作。待連接好后，確保各部分連接正確后，關(guān)閉彈簧開關(guān)，使風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)正常工作（給蓄電池充電），同時(shí)通過采集采集系統(tǒng)對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電電壓和發(fā)電電流進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。圖417 AC 220V轉(zhuǎn)DC 12V作為供電電源電路圖數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)作為供電電源的設(shè)計(jì)與測(cè)量系統(tǒng)中風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)作為供電電源的設(shè)計(jì)，工作原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均相同，只需要改變可調(diào)電阻，將輸出調(diào)為12V即可，在此不再累述圖418 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)作為供電電源電路圖如圖418數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整體布局圖所示，將AC 220V轉(zhuǎn)DC 12V電路和60V電降壓DC 12V電路用雙刀雙擲開關(guān)相連接，為電壓變送器和電流變送器提供5V電源。電容C1后面并聯(lián)了1kΩ的電阻R1和一個(gè)發(fā)光二極管，電阻R1的作用是防止發(fā)光二極管被燒壞，發(fā)光二極管的作用是顯示電路的工作狀態(tài)，二極管亮?xí)r電路正常工作。此時(shí)，雖然數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也會(huì)消耗風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的一部分電功率，但它所消耗的功率很小，與其他負(fù)載所消耗的電功率相比，可忽略不計(jì)，不影響風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。此外，因?yàn)榻?jīng)過電壓變送器和電流變送器轉(zhuǎn)換的發(fā)電電壓和發(fā)電電流都是線性變化的，所以在采集時(shí)，用采集到的信乘一個(gè)相應(yīng)的系數(shù)便可將輸入的05V的信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的發(fā)電電壓和發(fā)電電流的值顯示，并且可以計(jì)算風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)此時(shí)的相對(duì)應(yīng)的發(fā)電功率。當(dāng)數(shù)據(jù)采集卡的每個(gè)輸入通道都不接輸入信號(hào)時(shí)，每個(gè)通道的值并不顯示為0，而是有一個(gè)很小的數(shù)值如圖48所示。5V模擬輸入量程177。根據(jù)要求，選取的電流變送器的信息如下：表42 電流變送器項(xiàng)目參數(shù)及相關(guān)信息產(chǎn)品型號(hào)JLK4生產(chǎn)廠家武漢精量電子原邊額定電流0~177。根據(jù)要求，選取的電壓變送器的信息如下：表41 直流電壓變送器項(xiàng)目參數(shù)及相關(guān)信息產(chǎn)品型號(hào)JLDA4U2P8生產(chǎn)廠家武漢精良電子原邊額定電壓0~177。因此數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)由兩部分組成：數(shù)據(jù)采集部分和供電部分。當(dāng)指示燈亮?xí)r，表明供電系統(tǒng)正常工作。輸出電容COUT是用來對(duì)輸出濾波以及提供調(diào)整器環(huán)路的穩(wěn)定性的。當(dāng)輸入為低電平時(shí)，LM2576正常工作；當(dāng)輸入為高電平時(shí)，LM2576停止輸出并進(jìn)入低功耗狀態(tài)。（LM2576ADJ芯片的輸入電壓為040V，最大輸入電壓為45V。圖39a LM2576外形及引腳排列圖39b LM2756內(nèi)部電路圖工作原理如下圖：圖310風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)作為供電電源工作原理圖從圖311的電路看，光伏板可以提供最大為60V的電壓，所以需要將60V的直流電降壓為5V輸出。 LM2576開關(guān)型降壓穩(wěn)壓器LM2576系列的穩(wěn)壓器是是單片集成電路，能提供降壓開關(guān)穩(wěn)壓器（buck）的各種功能，能驅(qū)動(dòng)3A的負(fù)載，有優(yōu)異的線性和負(fù)載調(diào)整能力。變壓器輸出端的9V電壓經(jīng)橋式整流并電容濾波，在電容C1兩端大約會(huì)有11V多一點(diǎn)的電壓，假如從電容兩端直接接一個(gè)負(fù)載，當(dāng)負(fù)載變化或交流電源有少許波動(dòng)都會(huì)使C1兩端的電壓發(fā)生較大幅度的變化，因此要得到一個(gè)比較穩(wěn)定的電壓，在這里接一個(gè)三端穩(wěn)壓器的元件。 LM7805三端穩(wěn)壓器LM7805 系列3端正穩(wěn)壓電路,一般使用的是TO220 封裝，能提供DC 5V固定的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣?；倦娐穲D如下圖所示：圖33 電流表原理圖試驗(yàn)中，我們所建立的光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電電壓為060V，發(fā)電電流為020A，根據(jù)要求，所選取的電流表信息如下：表32 電流表生產(chǎn)廠家型號(hào)電源規(guī)格蘇菲爾儀器SF5135V5VDC 20A/75mV圖34 數(shù)字電流表選擇與電流表表頭相對(duì)應(yīng)的分流器，其規(guī)格為 DC 20A/75mV。因此數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)分為兩個(gè)部分：測(cè)量部分和供電部分。Uc；輸出電壓U0。U02=U0m+1RCt2t3+Usdt (23)當(dāng)t=t3時(shí)，反向積分輸出電壓為零，器計(jì)數(shù)結(jié)果存入寄存器中。圖23原理框圖基準(zhǔn)源：做砝碼電壓Us的機(jī)內(nèi)參考，D/A：將寄存器送到二進(jìn)制碼在基準(zhǔn)作用下產(chǎn)生步進(jìn)砝碼電壓Us（8步進(jìn)，即8421碼）。數(shù)字電壓表（DVM）是隨著數(shù)字技術(shù)發(fā)展起來的精確、靈活多用的電子儀器。圖21 數(shù)字系統(tǒng)構(gòu)成圖①輸入電路輸入電路的任務(wù)是將各種外部信號(hào)變成數(shù)字電路能夠接受和處理的數(shù)字信號(hào)。因此，用電壓變送器將060V發(fā)電電壓線性轉(zhuǎn)換為05V的輸入信號(hào)，輸入數(shù)據(jù)采集卡的一個(gè)DA通道；用電流變送器將020A的發(fā)電電流線性轉(zhuǎn)換為05V的輸入信號(hào)，輸入數(shù)據(jù)采集卡的另一個(gè)DA通道。 圖12a 風(fēng)光互補(bǔ)路燈 圖12b 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電基于前面對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的初步介紹，可以知道雖然有風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)諸多優(yōu)點(diǎn)，但是發(fā)電量不穩(wěn)定的是其最大的缺陷，嚴(yán)重影響了風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用普及。缺點(diǎn)是小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)可靠性低。夜間和陰雨天無太陽時(shí)由風(fēng)能發(fā)電，晴天由太陽能發(fā)電，在既有風(fēng)又有太陽的情況下兩者同時(shí)發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)了全天候的發(fā)電功能，比單用風(fēng)機(jī)和太陽能更經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、使用。在我國(guó)，太陽能資源較豐富地區(qū)達(dá)到了國(guó)土面積的67%，可利用年平均日照小時(shí)達(dá)2000h以上，年日照強(qiáng)度達(dá)到，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤。同時(shí)實(shí)現(xiàn)可切換的雙電源為直流電壓變送器和直流電流變送器供電。[6] 普子恒、倪浩、黃楊玨，淺析風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)及其應(yīng)用前景，科研探索與知識(shí)創(chuàng)新.[7] 古天祥、王厚軍、[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.[8] [9]LM7805中文資料[10]LM2576中文資料[11] 張永良，[J].2005(6)，118119 [12] [13]LM7812中文資料學(xué)生 指導(dǎo)教師 系主任 45摘要風(fēng)能和太陽能作為一種清潔的可再生能源，是新能源開發(fā)和利用的主要對(duì)象，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)就是綜合利用風(fēng)能太陽能的設(shè)備。同時(shí)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電電壓和發(fā)電電流經(jīng)行采集輸入計(jì)算機(jī)，為之后分析處理做準(zhǔn)備。主要有如下工作⑴AC 220V轉(zhuǎn)DC5V，DC12V：用LM78XX系列單端穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)輸入電壓為AC 220V，輸出電壓為DC 12V和DC 15V穩(wěn)壓電路，為電流表、電壓表和電壓變送器、電流變送器供電。, providing power for ampere meter, voltmeter, voltage transducer and current transducer.⑵ Turning DC 60V into 5V, 12VDevising input voltage into DC 60V, output voltage into DC 12V and DC 15V circuit by using LM2576 simple switcher 3A stepdown voltage regulator, providing power for ampere meter, voltmeter, voltage transducer and current transducer.⑶ Measuring system that can switch power supplying patternBy using digital voltmeter and digital ammete