【正文】 布置一個 1～ 10uf的瓷片電容。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 20 在地線設計中應注意以下幾點： 在低頻電路中，信號 的 工作頻率小于 1MHz，它 的 布線和器件間 的 電感影響較小，而接地電路形成 的 環(huán)流對干擾影響較大，因而應采用一點接地。 設計只由數(shù)字電路組成 的 印制電路板 的 地線系統(tǒng)時，將接地線做成閉環(huán)路可以明顯 的提高抗噪聲能力。 的 布線策略 采用平等走線可以減少導線電感，但導線之間 的 互感和分布電容增加，如果布局允許，最好采用井字形網(wǎng)狀布線結(jié)構(gòu)，具體做法是印制板 的 一面橫向布線， 另一面縱向布線，然后在交叉孔處用金屬化孔相連。最好是緊緊挨著最不重要 的地址引線放置地回路，因為后者常載有高頻電流。在理解硬件電路原理的基礎(chǔ)上應用DXP20xx軟件畫出 PCB。為了查一個原理或知識點，可能會觸及到很多知識，很長見識！經(jīng)過查閱多種參考資料， 才能更深刻的理解，從而將書本上的理論應用于今后的實際工作中去，這種能力的培養(yǎng)對我將來的工作和實踐將會起到巨大的促進作用。 師 老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅 教 會了 我 知識 ，而且教我做人，對 師 老師的感激之情是無法用言語表達的。 （保密的畢業(yè)設計（論文）在解密后應遵守此規(guī)定） 畢業(yè)設計（論文）作者簽名： 指導教師簽名： 日期： 畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)聲明 26 畢業(yè)設計 (論文 )獨創(chuàng)聲明 秉承學校嚴謹?shù)膶W風與優(yōu)良的科學道德，本人聲明所呈交的畢業(yè)設計（論文）是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。師老師多次為我指點迷津，幫助 我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵 。 設計過程的重點難點 本設計的主要難點在于對實際線路的分析及設計，其中面臨的主要問題是對單片機的學習和對相關(guān)芯片的 性能特征的掌握 。通過本次設計可以從側(cè)面反映出一個合格大學生的綜合素質(zhì)，不只是理論而更在實踐操作。必要時可加終端匹配，即在傳輸線 的 末端對地和電源端各加接一個相同阻值 的 匹配電阻。在一些對干擾十分敏感的 信號線之間設置一根接地 的 印制線，可以有效地抑制串擾。 電磁兼容性是指電子設備在各種電磁環(huán)境中仍能夠協(xié)調(diào)、有效地進行工作 的 能力。當工作頻率在 1～10MHz時，如果采用一點接地，其地線長度不應超過波長 的 1/20，否則應采用多點接地法。 電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線。若線路板上即有邏輯電路又有線性電路，應使它們盡量分開。尤其是電源線和地線，電源線和地線應接成樹狀，盡量加粗，使它能通過三倍于印刷板上的允許電流。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。 PCB 尺寸過大時，印制線條長，阻抗增大，抗干擾能力下降，成本也增加； PCB尺寸過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。若要進行電路圖錯誤檢查，可以使用命令 Tools/ERC 打開對話框，進行錯誤檢查設置 。（有些不同的元件 可能在 不同的元件庫，要根據(jù)自己所設計的原理圖選擇所要加載的元件庫，具體參照 本網(wǎng)站上有關(guān)具體說明。 Scheet 是設置圖紙底紋顏色。進入原理圖設計窗口的步驟如下： DXP20xx系統(tǒng)，執(zhí)行 File(文件 )/New(新建 )命令建立一個新工程。 (2)電源 主機部分采用單獨的穩(wěn)壓電路，一片穩(wěn)壓塊 HT7130A，加上較好的濾波電路；外圍電路采用另外的電源供電。 其中， NMOSFET我選用 IRF530 芯片， 它的絕對額定最 大漏源極電壓為 100V，絕對額定最大漏極電流為 14A（溫度為 25℃ ）， PMOSFET 我選用IRF9530 芯片，它的絕對額定最大漏源極電壓為 100V，絕對額定最大漏極電流為 14A（溫度為 25℃ ）。 通過單片機編程還原實測電壓進行控制。為了準確計量電站的電能輸 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計 (論文 ) 13 出及系統(tǒng)運行狀況需要設立智能電量管理及系統(tǒng)狀況監(jiān)控系統(tǒng)。 (A)被動式孤島檢測： 孤島的發(fā)生和電網(wǎng)脫離時的負載特性及與電網(wǎng)之間的有功和無功交換有很大的關(guān)系。圖中 T0、 T1直接由 C8051F330的 SPWM控制交替工作，最終實現(xiàn)交流電正負半周的輸出。以電流型逆變器模式工作時， Z 源逆變器的輸入電源為電流源，主電路為傳統(tǒng)的電流源逆變器結(jié)構(gòu)， Z 源網(wǎng)絡輸入阻抗較大，所采用的開關(guān)器件和二極管串聯(lián)的組合，負載為容性，輸出阻抗較小。 （ 2） 它們的抗電磁干擾能力較差，影響了它們的可靠性。這里的直流電流源通常是一個電感量相對較大的電抗器，由電池 、 燃料電池堆、 二極管整流器或晶閘管 整流器等電壓源供電。 圖 圖 。 電壓源逆變器輸入直流電壓而輸出交流電 壓 ， 根據(jù)應用場合的不同，輸出電壓的幅值和頻率可 以 恒定也可以變化 。兩個 C2接口引腳可以與用戶功能共享，使在系統(tǒng)調(diào)試功能不占用封裝引腳。C （工業(yè)級 C8051F330） 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計 (論文 ) 7 高速 8051微控制器內(nèi)核 ? 流水線指令結(jié)構(gòu)； 70%的指令的執(zhí)行時間為一個或兩個系統(tǒng)時鐘周期 ? 速度可達 25MIPS（時鐘頻率為 25MHz時） ? 擴展的中斷系統(tǒng) 存儲器 ? 768字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù) RAM（ 256+512） ? 8KB FLASH；可在系統(tǒng)編程，扇區(qū)大小為 512字節(jié) 數(shù)字外設 ? 17個端口 I/O；均耐 5V電壓，大灌電流 ? 硬件增強型 UART、 SMBus和增強型 SPI串口 ? 4個通用 16位計數(shù)器 /定時器 ? 16位可編程計數(shù)器 /定時器陣列（ PCA），有 3個捕捉 /比較模塊 ? 使用 PCA或定時器和外部時鐘源的實時時鐘方式 時鐘源 ? 兩個內(nèi)部振蕩器： ? ，177。 SPI、 I2C、 UART等通訊協(xié)議 ，以便應用軟件開發(fā)。 圖 太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)饋電系統(tǒng)硬件設計框圖 系統(tǒng)實現(xiàn)方案 太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)饋電系統(tǒng)是利用太陽電池將太陽能轉(zhuǎn)換為電能 ,然后在通過逆變技術(shù)回饋到電網(wǎng)。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 4 2） 掌握 太陽能光伏發(fā) 電并網(wǎng)饋電 系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)、工作原理等專業(yè)技術(shù) 。表 20xx年全國年累計光伏并網(wǎng)發(fā)電量。 我國在光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)方面的研發(fā)起步較晚 ,至今尚處于研究試驗階段。地區(qū)而言，當前我國光伏發(fā)電的重點在青海、西藏、新疆、內(nèi)蒙、甘肅 等無電和嚴重缺電的農(nóng)牧區(qū)。并且 1999年德國光伏上網(wǎng)電價為每千瓦時 ，極大地刺激德國乃至世界的光伏市 場。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有可以 利用清潔干凈、可 再生的自然能源太 陽能發(fā)電，不耗用不可再生的、資源有限的含碳化石能源，使用中無溫室氣體和污 染物排放，與生態(tài)環(huán)境和諧，符合經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 等特點 。第二種 是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，當用電負荷較大時，太陽能電力不足就向 市電購 電 ，而負荷較小時，或用不完電力時，就可將多余的電力賣給市電。 Inverter 。到時候 太陽能并網(wǎng)饋電系統(tǒng)在 高壓輸電網(wǎng)絡 中 ， 可 以 參與電力的輸送和調(diào)配，是世界各國未來可再生能源發(fā)電的重要發(fā)展方向。雖然光 伏發(fā)電的實際應用存 在著種種的局限，但是隨著光伏發(fā)電成本的降低 和 礦物能源的減少， 在不久的將來 光伏發(fā)電的成本將會與傳統(tǒng)發(fā)電成本相當 。s solar photovoltaic power grid feeder system, being a very important issue. Key Words: singlechip puter 。只因其一系列種類蓄電池的體積偏大和維護困難而限制了使用范圍?，F(xiàn)實意義在于 光伏發(fā)電作為常規(guī)能源的補充， 越來越受人們的重視；并網(wǎng)系統(tǒng)從環(huán)境保護以及能源戰(zhàn)略上具有重大意義。德國政府并于 1999年開始實施 10萬太陽能屋頂（每戶約 3kW～ 5kW） 計劃。在 1995年西藏的無水力無電力縣中，已建成 2個功率分別為 10千瓦和 20 千瓦的光伏電站。據(jù)有關(guān)方面人士介紹 ，甘肅省敦煌 8兆瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)建設項目工程，建設投運后年均發(fā)電量可達 1280萬千瓦時。我國國內(nèi)光伏市場十分巨大。 本次設計擬完成以下工作： 1） 熟練掌握專業(yè)電工、電子技術(shù)。其中單片機的檢測控制是非常重要的，通過對電流、電壓的檢測來實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。 ，系統(tǒng)能饋及充電部分涉及 SPWM控制技術(shù)，因而微處理器內(nèi)應 含有 PWM接口輸出。C +85176。在使用 C2進行調(diào)試時，所有的模擬和數(shù)字外設都可全功能運行。 傳統(tǒng)逆變器 分 為電壓型和電流型逆變器， DC/AC的功率變換技術(shù)就是基于兩 種傳統(tǒng)的逆變拓撲。 電壓源逆變器和電流源逆變器存在著一些概念上和理論上的局限性和障礙在許多應用場合會造成電力電子裝置造價高 ， 效率低 。 對于 DC/AC 逆變器 ， 一個直流電流源為逆變器主電路 —— 三相逆變橋供電，通過其將直流電能轉(zhuǎn) 換為交流電能向交流負載供電。 綜上所述，電壓源逆變器和電流源逆變器存在下述共同的缺陷： （ 1） 它們可得到的輸出電壓范圍是有限的，或低于、或高于輸入電壓，使得它們的應用場合受到限制。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計 (論文 ) 11 圖 變器的一般拓撲 與傳統(tǒng)的電壓逆變器或電流源逆變器不同的 Z變器既可以以電壓型逆變器模 式工作，也可以以電流型逆變器模式工作，它具有以下的獨特點： （ 1） 從電路結(jié)構(gòu)上，以電壓型逆變器模式工作， Z 源逆變器的輸入電源為電壓源，主電路為傳統(tǒng)的電壓源逆變器結(jié)構(gòu)， Z 源網(wǎng)路輸入阻抗較小，所采用的開關(guān)是開關(guān)器 件和二極管反并聯(lián)的組合，負載為感性，輸入阻抗較小。 逆變電路如圖 ，逆變器原打算采用兩個 IGBT,通過對 IGBT的通斷控制 DC12V轉(zhuǎn)換 AC7V,可是查閱相關(guān)資料 后發(fā)現(xiàn)如果采用 IGBT后設計的成本將增會增加因為這里面既包括 IGBT本身市場價格較高（相對于 MOSFET）而且還要加驅(qū)動，鑒于系統(tǒng)的主要設計思路是在滿足要求的情況下， 盡可能使得電路結(jié)構(gòu)簡單化，在保證可靠性的 前提下盡量的降低成本，最后決定逆變電路采用兩個 NMOSFET內(nèi)部復合的二極管 與 原邊構(gòu)成一個典型的共陽極推挽逆變電路。目前常用的孤島效應檢測方法主要有兩種，分別是被動檢測方法和主動式檢測方法。 大型光伏電站由于地處偏遠地區(qū)，常常為無人值守電站。 圖 、 狀態(tài)檢測 圖 電源隔離 /狀態(tài)檢測部分信號波形 由于 C8051F330 和 A/D轉(zhuǎn)換部分的供電電壓在 ～ ，而蓄電池的最小電 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計 (論文 ) 14 壓遠遠大于 ，所以檢測電壓先要進行分壓，然后在進行檢測 ，直流側(cè)電壓的檢測如圖，有圖可得 U1=(AR2/(AR1+AR2)) U2=((15+)≈ *U2， 其中 AR1=15K， AR2=， U1 表示分壓 A/D 采樣電壓最大輸出電壓， U2 表示電池的實際電壓。 C8051F330 的 輸出定義為 PCA下的 PWM模式，由 、 及 三條控制線通過 74HC09 實現(xiàn)系統(tǒng)能饋狀態(tài)下的 SPWM逆變控制及驅(qū)動 ， 為 PWM充電 。 而同樣速度的 Motorola單片機系統(tǒng)時鐘只需 4MHz，更適合用于工控系統(tǒng)。 (6)注意印制電路板的布線與工藝 3 原理圖的設計 17 3 原理圖的設計 原理圖編輯器實際上就是原理圖的設計系統(tǒng)，用戶可以在該平臺下對電路圖進行編 輯與設計各修改。 Border選擇項用來設置邊框顏色，在選擇了此項時，系統(tǒng)會彈出顏色對話框，你只需選擇所需顏色后點擊 OK 鍵后即可。 ，則對原理圖編輯平臺半截元件庫。 ，下一步則要對所設計的電路圖進行檢查。 元件布局首先要考慮 PCB 尺寸大小。 以每個功能電路的核心元件為中心 ,圍繞它進行布局，元器件應均勻、整齊、緊湊的排列在 PCB 上。當然，只要允許，還是盡可能用寬線。 數(shù)字地與模擬地分開。 對于抗噪能力弱，關(guān)斷時電源變化大的器件，如 RAM、 ROM 存儲器件，應在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。當信號工作頻率大于 10MHz 時，地線阻抗變得很大，此時應盡量降低地線阻抗，應采用就近多點接地。其原因在于：印制 電路板上有很多集成電路元件，尤其遇有耗電多 的 元件時，因受接地線粗細 的 限制，會在地結(jié)上產(chǎn)生較大 的 電位差，引起抗噪聲能力下降，若將接地結(jié)構(gòu)成環(huán)路，則會縮小電位差值，提高電子設備 的 抗噪聲能力。 為了抑制印制板導線之間 的 串擾，在設計布線時應盡量避免長距離 的 平等走線，盡可能拉開線與線之間 的 距離，信號線與地線及電源線盡可能不交叉。 抑制反射干擾 為了抑制出現(xiàn)在印制線條終端 的 反射干擾，除了特殊需要之外，應盡可能縮短印制線的 長度和采用慢速電路。 畢業(yè)設計不單單是對一個題目的研究學習，而重點是在檢驗一個人在大學四年里所學知識掌握程度及綜合能力的 發(fā)揮。我也充分感受到了自己的缺點和不足，這些都在老師的指導和嚴格要求下有所改正，在今后的工作和學習中，我會更加嚴格的要求自己，努力做的更好。 作者在攻讀學士學位期間的工作自始至終都是在師老師全面、具體的指導下進行的。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，畢業(yè)設計（論文）中不包含其他