【正文】 作電壓值。另外，、確定與調(diào)制度的關(guān)系也要花費(fèi)很多時(shí)間。則第k等分的對(duì)應(yīng)的脈沖寬度： (47) 對(duì)于中間輸出模式的OCR1B的比較輸出值為： (48)為了減少計(jì)算量，可以把余弦函數(shù)差值做成包含N個(gè)數(shù)據(jù)的表格COSTAB[N]，在計(jì)算到相應(yīng)的脈寬時(shí)直接調(diào)用結(jié)果就可以了。如果不能正常工作的元器件焊接到電路板上，而造成電路能正常工作或者損壞是非常不值得的一件事，不但浪費(fèi)時(shí)間和精力，還浪費(fèi)錢(qián)。在實(shí)際編程中也碰到過(guò)此類(lèi)問(wèn)題，由于此類(lèi)問(wèn)題的隱蔽性不易發(fā)現(xiàn)被發(fā)現(xiàn)，而影響了設(shè)計(jì)的進(jìn)度。謝 辭本設(shè)計(jì)是在郭福力導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此感謝郭老師在設(shè)計(jì)期間對(duì)我的指導(dǎo)。最后，感謝在百忙之中給我審稿的諸位老師。從示波器觀察Atmage16SPWM波形輸出來(lái)看，使用AVR Atmage16單片機(jī)實(shí)現(xiàn)SPWM發(fā)生的方案時(shí)可行的。其中，自舉電容的參數(shù)最難確定，其選擇還要考慮到開(kāi)關(guān)管的柵電荷，并用工程設(shè)計(jì)公式計(jì)算自舉電容的參數(shù)，并選取合適的值。（3） PBC設(shè)計(jì)。 將正弦半波分成N等份，每等份的寬度為，第k等份的起始角度為， 終止角度為圍成的面積： （k=1,2,3這是實(shí)時(shí)控制中最簡(jiǎn)單的算法。 MPPT方法的基本原理及其優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用比較方法基本原理優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用比較電壓反饋太陽(yáng)能板 PV 特性可見(jiàn)最大功率點(diǎn)分布近視在一固定電壓值，測(cè)得此電壓，再以此值反饋控制太陽(yáng)能板的輸出電壓恒定。(2)實(shí)際測(cè)量法固定電壓法的弱點(diǎn)在于不能適時(shí)跟隨環(huán)境變化來(lái)改變給定的電壓基準(zhǔn)，如果利用一片額外的小太陽(yáng)能電池通過(guò)對(duì)其掃描在不同輸出電壓(~)下的輸出功率，經(jīng)比較得出最大功率點(diǎn)電壓來(lái)得到當(dāng)前環(huán)境下的最大功率點(diǎn)處的工作電壓，再讓主太陽(yáng)能電池參照這個(gè)電壓值來(lái)控制，那么就可以到達(dá)MPPT效果，于是有了實(shí)際測(cè)量法。PDLFVCO本論文基于AVR Atmage16單片機(jī)來(lái)進(jìn)行光伏并網(wǎng)控制，所以可以比較方便的采用目前較為先進(jìn)的軟件鎖相環(huán)，與傳統(tǒng)的模擬鎖相相比，模擬鎖相環(huán)電路中的鑒相器的輸出量代表了相位與頻率兩種誤差，與模擬鎖相環(huán)相似的SPLL也必須對(duì)頻率和相位分別進(jìn)行調(diào)整才能達(dá)到鎖相的目的。由于片內(nèi)AD只能轉(zhuǎn)換電壓量，因此電流量要相應(yīng)地轉(zhuǎn)換成電壓量。經(jīng)短暫的死區(qū)時(shí)間（）之后，為高電平，開(kāi)通，VCC經(jīng)，給充電，迅速為補(bǔ)充能量。美國(guó)IR公司生產(chǎn)的IR2110驅(qū)動(dòng)器。（3）分段同步調(diào)制為了克服上述缺點(diǎn)，通常都采用分段同步調(diào)制的方法，即把變換器的輸出頻率范圍劃分成若干頻段，每個(gè)頻段內(nèi)都保持載波比N為恒定，在輸出頻率的高頻段采用較低的載波比，以使載波頻率不致過(guò)高。這個(gè)延遲時(shí)間將會(huì)給輸出的SPWM波形帶來(lái)影響，使其偏離正弦波。已知電源電壓的變化范圍（25V～48V），變壓器的變比應(yīng)為K。因基波頻率接近負(fù)載電路諧振頻率，故負(fù)載對(duì)基波呈高阻抗，對(duì)諧波呈低阻抗，諧波在負(fù)載上產(chǎn)生的壓降很小，因此負(fù)載電壓波形接近正弦波。 電壓型逆全橋逆變電路及其工作波形輸出電壓定量分析：成傅里葉級(jí)數(shù) (33)基波幅值 (34)基波有效值 (35)為正負(fù)各180186?；鶞?zhǔn)電壓可以通過(guò)在AREF引腳上加一個(gè)電容進(jìn)行解耦，以更好地抑制噪聲。設(shè)置COM1x1:0 為 2 可以產(chǎn)生普通的PWM信號(hào)；為3則可以產(chǎn)生反向PWM波形。圖中柱狀的TCNT1表示這是雙邊斜坡操作。如果事件間隔太長(zhǎng)，必須使用定時(shí)器溢出中斷或預(yù)分頻器來(lái)擴(kuò)展輸入捕捉單元的分辨率。當(dāng)外部中斷使能并且配置為電平觸發(fā)( INT0/INT1)，只要引腳電平為低，中斷就會(huì)產(chǎn)生。其控制目標(biāo)是：控制逆變電路輸出的交流電流為穩(wěn)定的高質(zhì)量的正弦波，光伏發(fā)電并網(wǎng)控制與常規(guī)的逆變器控制不同的是：（1） 逆變器的輸出端連接電網(wǎng)，電網(wǎng)是一個(gè)擾動(dòng)量；（2） 作為被控量的并網(wǎng)電流必須與電網(wǎng)同頻同相。（5） 當(dāng)RS=RL=30Ω時(shí)，輸出電壓uo的失真度THD≤5%。逆變電路采用全橋逆變電路。多級(jí)式變換器必然帶來(lái)多次的能量損耗，變壓器的存在也加大的損耗，在低功率時(shí)對(duì)效率的影響更大，于是電路拓?fù)涑鴨渭?jí)無(wú)隔離式發(fā)展。因此在一般性的分析中 ， 項(xiàng)可以忽略。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2010年。 PV目 錄引 言 11 緒 論 2 課題的背景及意義 2 光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù) 3 光伏電池的模型 3 光伏發(fā)電并網(wǎng)功率變換技術(shù) 3 光伏發(fā)電并網(wǎng)控制技術(shù) 5 本文的主要任務(wù) 62 方案設(shè)計(jì) 7 本次設(shè)計(jì)的具體要求 7 方案的提出 7 方案控制策略 93 硬件設(shè)計(jì) 10 主控芯片介紹 10 逆變主電路的設(shè)計(jì) 14 電壓型逆變電路 14 電流型逆變電路 15 主逆變電路設(shè)計(jì)分析 17 SPWM發(fā)生電路 18 SPWM調(diào)制方式 18 關(guān)于SPWM的開(kāi)關(guān)頻率 20 SPWM發(fā)生電路 20 SPWM驅(qū)動(dòng)電路 20 過(guò)零檢測(cè)電路 22 AD采樣電路 234 軟件設(shè)計(jì) 25 主程序 25 鎖相環(huán)控制算法的實(shí)現(xiàn) 26 鎖相環(huán)控制原理 26 鎖相環(huán)的實(shí)現(xiàn) 28 MPPT控制實(shí)現(xiàn) 29 MPPT跟蹤方法 29 擾動(dòng)觀察算法法的實(shí)現(xiàn) 33 SPWM的算法實(shí)現(xiàn) 34 SPWM算法 34 SPWM等面積法算法的實(shí)現(xiàn) 36 AD采樣及過(guò)流、過(guò)壓保護(hù) 375 系統(tǒng)制作及調(diào)試 39 硬件調(diào)試 39 軟件調(diào)試 396 結(jié)論 41謝 辭 42參考文獻(xiàn)： 43附 錄 44附錄A 44附錄B 45附錄C 46 第 51 頁(yè) 共 50 頁(yè)引 言低壓直流并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)是針對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電而進(jìn)行研究的的技術(shù)。本文同時(shí)也介紹了光伏并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)和研究熱點(diǎn)。討論研究了功率變換電路的拓?fù)湫问?，并且根?jù)實(shí)際情況，本文選擇了帶變壓器的采用單級(jí)隔離式結(jié)構(gòu)。相對(duì)于其他能源而言太陽(yáng)能是取之不盡用之不竭的清潔能源，是代替化石能源的理想選擇。當(dāng)然，這個(gè)數(shù)據(jù)不包括企業(yè)的貸款利息以及稅收等費(fèi)用。則方程可簡(jiǎn)化為： (12)這樣我們就得到了光伏電池的基本模型。無(wú)隔離式的變換器提高了效率、降低了成本，但這使得太陽(yáng)能電池將直接與電網(wǎng)相連，這會(huì)在太陽(yáng)能電池與地之間產(chǎn)生波動(dòng)電壓，不但使得在太陽(yáng)能電池周?chē)a(chǎn)生一個(gè)電磁場(chǎng)，而且在太陽(yáng)能電池表面形成一個(gè)電容，波動(dòng)電流給此電容充電，如果有人碰到太陽(yáng)能電池時(shí)，就有觸電的隱患。頻率和相位的檢測(cè)用單片機(jī)即定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （6） 具有輸入欠壓保護(hù)功能，動(dòng)作電壓Ud（th）=（25177。并網(wǎng)發(fā)電必須滿足同期（即同壓、同頻率、同相位）條件。若要求 INT0 與 INT1 在信號(hào)下降沿或上升沿觸發(fā)，I/O 時(shí)鐘必須工作。輸出比較單元可以用來(lái)產(chǎn)生中斷。方框圖同時(shí)包含了普通PWM輸出以及反向 PWM 輸出。要想真正輸出信號(hào)還必須將OC1x的數(shù)據(jù)方向設(shè)置為輸出。 逆變主電路的設(shè)計(jì)與整流相對(duì)應(yīng)，把直流電變成交流電稱(chēng)為逆變。時(shí)，要改變輸出電壓有效值只能改變來(lái)實(shí)現(xiàn)。 單相橋式電流型（并聯(lián)諧振式）逆變電路工作波形分析：一周期內(nèi)，兩個(gè)穩(wěn)定導(dǎo)通階段和兩個(gè)換流階段。如果認(rèn)為母線電壓不變，即為220V（相電壓），則幅值為312V，忽略逆變橋和變壓器的損耗。而單極性則不存在此類(lèi)問(wèn)題。在輸出頻率的低頻段采用較高的載波比，以使載波頻率不致過(guò)低而對(duì)負(fù)載產(chǎn)生不利影響。它兼有光耦隔離（體積小）和電磁隔離（速度快）的優(yōu)點(diǎn)，是中小功率變換裝置中驅(qū)動(dòng)器件的首選品種。如此循環(huán)反復(fù)。當(dāng)AD的參考電壓為+5V，則被測(cè)電量的最大允許值要相應(yīng)地轉(zhuǎn)換成小于+5V的AD輸入信號(hào)，這樣才能實(shí)現(xiàn)過(guò)流，過(guò)壓保護(hù)。在電網(wǎng)電壓正常時(shí)，則選用電網(wǎng)電壓過(guò)零信號(hào)作為同步信號(hào)來(lái)做頻率修正和檢測(cè)相位差再來(lái)做過(guò)零檢測(cè)過(guò)零檢測(cè)頻率修正檢測(cè)相位差相位修正基準(zhǔn)正弦波發(fā)生鎖相過(guò)程的超調(diào)量與鎖相速度之間存在矛盾，為了既保證并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)定性又保證鎖相的快速性，必須選擇合適的算法，下面先介紹兩種較常見(jiàn)的基本的算法。此方法最大的優(yōu)點(diǎn)在于不存在擾動(dòng)誤差，但是需要額外的太陽(yáng)能電池和采樣電路，對(duì)于小功率系統(tǒng)，不能符合成本控制，所以比較適合用在大功率的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中(3)直線近似法直線近似法是一種比較新的跟蹤法，基本原理利用dP/dI=0這一邏輯判斷式。簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)；未考慮溫度的影響，存在原理性的能量損耗適用于環(huán)境變化不大的場(chǎng)合如人造衛(wèi)星實(shí)際測(cè)量利用額外太陽(yáng)能板建立太陽(yáng)能板參考模型，求得當(dāng)下最大功率點(diǎn)之電壓或電流值，控制太陽(yáng)能板工作在此電壓或電流下最優(yōu)異的性能；成本高，需要額外太陽(yáng)能板及一些偵測(cè)電路成本限制，只用在大功率的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)直線近似太陽(yáng)能板 PI 特性可見(jiàn)最大功率點(diǎn)的分布近視在同一直線上，只要將工作點(diǎn)控制在此直線上即可實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤容易實(shí)現(xiàn)，架構(gòu)簡(jiǎn)單；未考慮溫度，組件的老化會(huì)失去準(zhǔn)確度溫度變化小時(shí)可快速的實(shí)現(xiàn)最大功率跟隨的效果增量電導(dǎo)基本思想與功率反饋法相同，利用電流電壓比值、瞬間電導(dǎo)值這兩個(gè)參數(shù)來(lái)判斷輸出電壓的增加或減少，來(lái)達(dá)到跟蹤目的跟蹤性能優(yōu)良，振蕩損耗?。贿\(yùn)算復(fù)雜，感測(cè)器精密要求很高氣候變化大的情況下，一種值得考慮的跟隨方式功率反饋與固定電壓法類(lèi)似，加入了輸出功率對(duì)電壓變化率的邏輯判斷。 (2) 自然采樣法： 自然采樣法(Natural Sampling)移植了模擬控制的方法計(jì)算正弦調(diào)制波與三角載波的交點(diǎn)，從而求出相 應(yīng)的脈寬和脈沖間歇時(shí)間，生成SPWM波形若以單位量 1代表三角載的幅值，則正弦調(diào)制波的幅值就是調(diào)制度M，正弦調(diào)制波可寫(xiě)作 (43)式中是調(diào)制波頻率,也就是變壓變頻器的輸出頻率。在完成上面兩步后，按照設(shè)計(jì)要求和電氣布線要求，合理布局和走線，以免因布局不合理造成電路干擾過(guò)大，甚至不能正常工作。經(jīng)計(jì)算nf，則應(yīng)選取47nf的無(wú)極性電容，耐壓為50V。我國(guó)光伏并網(wǎng)發(fā)電還處在起步階段，仍然有許多的問(wèn)題要解決。參考文獻(xiàn)：[1] 趙學(xué)泉，張國(guó)華編著. 電源電路[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，. 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