【正文】 即,已知，求得。此時(shí)，得到一個(gè)新的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，用Matlab仿真可以看到其相角裕度為48176。，幅值裕度為∞，滿(mǎn)足工程上穩(wěn)定的需要。 工程實(shí)踐中，基本上采用實(shí)驗(yàn)方法，上述理論討論僅僅是為實(shí)踐提供參考，而在UC3844的補(bǔ)償端加了一個(gè)PI調(diào)節(jié)電路，引入一個(gè)零點(diǎn)和兩個(gè)極點(diǎn)。，工作頻率是固定的，通過(guò)設(shè)置定時(shí)電阻和定時(shí)電容實(shí)現(xiàn)。這種固定頻率的穩(wěn)壓電源，輸入范圍一般只有1：3，無(wú)法實(shí)現(xiàn)更寬范圍的電壓輸入。，用一個(gè)電壓控制的變頻振蕩器VCO來(lái)實(shí)現(xiàn)更寬范圍的電壓輸入，其最大范圍可擴(kuò)大到大約1：[14]。上一節(jié)中，定時(shí)電阻和定時(shí)電容接到一個(gè)固定不變的參考電壓，因此工作頻率是固定的。如果把定時(shí)電阻和定時(shí)電容接到一個(gè)變化的電壓，那么就可以改變振蕩頻率了。光耦采樣并反饋輸出電壓到UC3844內(nèi)部集成的誤差放大器的反相輸出端，引起誤差放大器的輸出端電壓變化，因此可以考慮使用該電壓來(lái)控制和改變頻率。為了利用誤差放大器的全部輸出電壓范圍，在其輸出端和VCO之間加一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器件。另外，在檢測(cè)電流之前對(duì)實(shí)際的電流波形進(jìn)行延時(shí)，有效地抑制了前沿尖峰電壓。 寬輸入反激式輔助電源方框圖電路拓?fù)涑薝C3844的個(gè)別引腳接法不同。將引腳2同引腳5一起接地，電壓反饋信號(hào)僅通過(guò)補(bǔ)償端引腳1傳送至電流感應(yīng)比較器的同相端，實(shí)現(xiàn)占空比的調(diào)節(jié)。 寬輸入反激式輔助電源部分電路拓?fù)涞谒恼?光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中輔助電源的實(shí)驗(yàn)測(cè)試在上一章的討論中已經(jīng)提到，電路存在眾多不確定因素，因此對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試沒(méi)有很大的意義。本課題僅對(duì)能穩(wěn)定輸出電壓的UC3844拓?fù)潆娐贰Ｊ紫炔捎弥饌€(gè)加載的方式，從最輕載到滿(mǎn)載，對(duì)其各路輸出電壓值在各種輸入電壓條件下進(jìn)行測(cè)量，分析所得到的測(cè)量值。然后選擇幾個(gè)代表性的輸入電壓，觀察原邊線(xiàn)圈、副邊線(xiàn)圈、MOSFET的漏源極等幾個(gè)重要的節(jié)點(diǎn)的電壓和電流波形，分析波形的特點(diǎn)，討論效率、功率損耗和紋波變換等一些有關(guān)技術(shù)指標(biāo)的問(wèn)題。反激式電源由于原邊沒(méi)有消磁線(xiàn)圈，必須要讓副邊提供復(fù)位電路，所以反激式電源不允許負(fù)載全部開(kāi)路。根據(jù)實(shí)際工作情況，輸入端上電，開(kāi)關(guān)管開(kāi)始工作，5V輸出端首先開(kāi)始工作。因此，設(shè)計(jì)測(cè)試方案，從5V輸出端開(kāi)始，采用逐級(jí)加載的方式，直到全部滿(mǎn)載，分別測(cè)量每種情況下的輸出電壓值。實(shí)驗(yàn)中輸入和輸出電壓都用同一型號(hào)的萬(wàn)用表測(cè)量，其型號(hào)為fluke 117C，%，在加載過(guò)程中始終都顯示讀數(shù)，~。 +5V輸出端加載其余空載情況下各路輸出電壓值 4035026047065V輸出12V輸出+15V輸出+24V輸出 逐級(jí)加載輸出電壓測(cè)試示意圖 +5V和12V輸出端加載其余空載情況下各路輸出電壓值 4045076037045V輸出12V輸出+15V輸出+24V輸出 除+24V空載外其余輸出端加載情況下各路輸出電壓值 4075026047015V輸出12V輸出+15V輸出+24V輸出 所有輸出滿(mǎn)載情況下各路輸出電壓值 4045075987025V輸出12V輸出+15V輸出+24V輸出衡量電源優(yōu)劣的指標(biāo)有很多，其中兩項(xiàng)就是電網(wǎng)調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率。電網(wǎng)調(diào)整率表示輸入電網(wǎng)由額定值變化時(shí)，穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對(duì)變化量。負(fù)載調(diào)整率指在額定電網(wǎng)電壓下，負(fù)載電流從零變化到最大時(shí)，輸出電壓的最大相對(duì)變化量。從定義上可以看出，這兩個(gè)指標(biāo)相對(duì)較小時(shí)電源性能比較好。從以上測(cè)試得到的各數(shù)據(jù)表中看到，當(dāng)直流輸入從250V變化到最大的700V，各路的輸出電壓變化不大，除以外，其他各路輸出波動(dòng)均在1V以?xún)?nèi)。波動(dòng)比較大，是因?yàn)闇y(cè)量點(diǎn)在UC3844的輸入端，該點(diǎn)電壓和輸入電壓及UC3844的導(dǎo)通阻抗有關(guān)。而在上述逐級(jí)加載的過(guò)程中，實(shí)際上就是一個(gè)負(fù)載電流從零變化到最大的一個(gè)過(guò)程，可以看到輸出電壓的最大變化量不到2V，相對(duì)變化量在8%左右。效率是電源的一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)用型號(hào)為YOKOGAWA WT3000的精準(zhǔn)功率分析儀測(cè)試輸入和各路輸出的電流、電壓和功率，以此來(lái)計(jì)算電源的效率。由于電路有4路輸出，加上輸入需要5路，而YOKOGAWA WT3000功率分析儀只有4個(gè)通道，所以實(shí)驗(yàn)中先把4個(gè)通道測(cè)試輸出端，然后把一路通道斷開(kāi)改接輸入端。 電源效率測(cè)試電路示意圖選定在滿(mǎn)載的情況下，并在末行計(jì)算電源的效率。表 滿(mǎn)載情況下不同輸入電壓下的效率測(cè)試 輸入電壓輸入電流輸入功率5V輸出（續(xù)）12V輸出+15V輸出+24V輸出電源效率%%%%%%選擇一個(gè)比較典型的輸入電壓值，觀察關(guān)鍵電路節(jié)點(diǎn)的電壓波形。考慮在500V的輸入電壓值下，觀察+5V副邊線(xiàn)圈、原邊尖峰抑制的TVS管兩端、MOSFET漏源極和MOSFET柵源極電壓波形，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。 +5V副邊線(xiàn)圈的電壓波形 TVS兩端電壓波形 MOSFET漏源極電壓波形 MOSFET柵源極電壓波形 +5V輸出端繞組上的電壓波形圖，可以看到在功率管開(kāi)通時(shí)其電壓值為18V，而在功率管關(guān)斷時(shí)其電壓值為5V。 ?？梢詮膱D中看到，TVS吸收的電壓尖峰達(dá)到200V，。 ，在其關(guān)斷期間漏源極電壓尖峰達(dá)到750V，經(jīng)過(guò)振蕩后在MOSFET導(dǎo)通時(shí)變?yōu)?，導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間都比較理想。，可見(jiàn)此設(shè)計(jì)方法在安全范圍之內(nèi)。 ，在導(dǎo)通期間其電壓值約為12V，在關(guān)斷期間電壓值為1V，可以有效防止誤導(dǎo)通。第五章 總結(jié)與展望本課題主要針對(duì)5KW光伏并網(wǎng)逆變器中輔助電源進(jìn)行了拓?fù)溥x型、理論分析、樣機(jī)設(shè)計(jì)、仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究，具體討論了反激式輔助電源的三種工作模式和工作原理，并在此基礎(chǔ)上采用了三種不同的電路拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)輔助電源的技術(shù)指標(biāo)。完成的主要研究工作概述如下：，綜合考慮了要實(shí)現(xiàn)電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)成本等方面的要素，進(jìn)行可行性分析，最終選擇反激式開(kāi)關(guān)電源為合適的電路拓?fù)洹?，重點(diǎn)討論了三種工作模式，即電流連續(xù)模式、電流臨界連續(xù)模式和電流斷續(xù)模式，得出每種工作模式下的參數(shù)計(jì)算方式。，以及其中的高頻變壓器的設(shè)計(jì)方法。，結(jié)合課題要研究的輔助電源的技術(shù)指標(biāo)對(duì)其加以修改，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其工程實(shí)踐可行性。，重新設(shè)計(jì)每一部分電路的參數(shù)，并結(jié)合自動(dòng)控制理論對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相角和幅值裕量控制，提高電路的穩(wěn)定性。在這一基礎(chǔ)上，對(duì)控制方式進(jìn)行修改，添加一個(gè)壓控振蕩器，實(shí)現(xiàn)更寬范圍的輸入電壓。，選擇第二種方案就行測(cè)試實(shí)驗(yàn)，用逐級(jí)加載的方式真實(shí)模擬實(shí)際工作情況，測(cè)量沒(méi)中工作情況下的電壓值。在滿(mǎn)載的情況下，測(cè)量各路的輸出，計(jì)算電源的工作效率，并選擇一個(gè)典型工作電壓下觀察幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的波形，分析功率損耗。由于時(shí)間和水平有限，本課題的研究雖然取得了一定的成功，但還存在眾多需要改進(jìn)的地方，例如對(duì)于各部分電路功率損耗的問(wèn)題沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)分析，有些損耗在工作環(huán)境變化時(shí)會(huì)有很大的影響，如變壓器的溫升損耗，MOSFET的開(kāi)關(guān)損耗等都會(huì)隨溫度的上升急劇增加。工程上使用MOSFET通常都需要加散熱片。還有一些細(xì)節(jié)的部分沒(méi)有考慮周到，如輸出端的二極管的反向恢復(fù)時(shí)間，會(huì)影響到輸出端電流的波動(dòng)，這些都可以用緩沖電路來(lái)消除。光伏并網(wǎng)是一個(gè)新興的技術(shù)領(lǐng)域，隨著人們?cè)絹?lái)越多地使用太陽(yáng)能，各個(gè)國(guó)家相繼出臺(tái)對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的相關(guān)扶持政策，光伏并網(wǎng)技術(shù)將得到越來(lái)越多的應(yīng)用，作為光伏并網(wǎng)的核心，光伏并網(wǎng)逆變器的前景一片光明，對(duì)于其中輔助電源的研究也將會(huì)得到更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。由于作者水平有限，難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)各位專(zhuān)家和學(xué)者指正。參 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New York(NY,USA):Kluwer Academic Publishers. 2000:300~376.致 謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以圓滿(mǎn)的完成，首先要感謝我的校內(nèi)導(dǎo)師盛守照老師。本課題是在校外實(shí)習(xí)期間完成的工程實(shí)踐項(xiàng)目，從一開(kāi)始的題目申報(bào)，到最終的論文完稿，盛老師始終都給予我很大的支持。同時(shí)，盛老師也是我的班主任，作為一名研究生導(dǎo)師，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)，強(qiáng)烈的責(zé)任心，一絲不茍的態(tài)度以及平易近人的作風(fēng)，在大學(xué)四年里一直都是我做人和學(xué)習(xí)的榜樣，這四年來(lái)的求學(xué)歷程將會(huì)是我一生永遠(yuǎn)的財(cái)富。感謝我的校外導(dǎo)師蔣海江博士。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，蔣總給我提供了一個(gè)很好的學(xué)習(xí)環(huán)境和工程背景，給予了我極大的幫助，為我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了不可缺少的軟件和硬件條件。蔣總在百忙之中給予我的耐心指導(dǎo)，讓我受益匪淺。同時(shí)，蔣總深厚的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、踏實(shí)的工作態(tài)度也深深地影響了我。其次，要感謝我的研究生師兄趙超。我在校外做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，他一直給予我很大的關(guān)切和支持，每一階段學(xué)校要求的完成任務(wù)，他都及時(shí)通知我并不厭其煩地幫助我完成，對(duì)于我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成有很大的幫助。在畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行期間，我還得到了公司里同事的熱情幫助，感謝在該工程項(xiàng)目中一直帶我的李江達(dá)，從始至終他都給予了我很多的技術(shù)支持和不厭其煩的指導(dǎo)。感謝師傅張飛，給予很大的硬件和技術(shù)支持。感謝幾位師兄師姐：范燕萍、師濤、李?lèi)?ài)華、唐小潔、郝飛琴、陳超，他們無(wú)私的幫助都是我成功的重要因素。感謝我的父母和家人，感謝我的朋友，是他們一直在背后默默地支持我。謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給所有關(guān)心我的老師、同事、同學(xué)、朋友和親人們！最后，向不辭辛勞，擔(dān)任本文評(píng)審工作和參加我論文答辯工作的各位老師致以誠(chéng)摯的敬意！馬 超2009年5月 51