【正文】 兔了絳逶 對時鐘信號的正確采樣，ＳＰｌ時鐘不能超過ｆ。 ７ ｌＣＬＯＣＫ￥ＥＮＥＲＡＴＯＲ ｌ ； ＳＨｌＦ下 ＳＣ鞋 ＳＳ ＳｅＫ ＳＳ 彗ＮＡ８ｉ＿Ｅ ： 糊３，８ＳＰＩ主撬一獲捉｝ｌ冬至造 Ｆｉｇ ３．８ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｌｉｎｋａｇｅ ｏｆ ｍａｓｔｅｒ ａｎｄ ｓｌａｖｅ 第３章遞交系統 表３．１ ＳＰＩ；Ｊ］腳定義 Ｔａｂ３．１ ｔｈｅｐｉｎｓｏｆＳＰｌ ；｝腳 方穗，ＳＰＩ主檻 磁戶定義 輸入 用戶定義 用戶定義 蠢自，ＳＰＩ姨楓 輸入 用戶定義 輸入 潲Ｓｌ ＭｌＳＯ ＳＣＫ ＳＳ 輸入 ＳＰＩ系統茲發(fā)送方翔袋謝一個緩沖器，麗譙接牧方淘有兩個緩ｊ巾器。謄終予襁經修 正模式時ＰＷＭ頻率可由如下公式獲得： １０Ｃｔｔａ．ｅＣｉ＇８ｖＭ。工作于糨彼修識ＰｗＭ 模式時，比較單元可以在ＯＣｌｘ；ＪＩ腳輸出ＰＷＭ波形。若這薄令壤不溺，～令蠲期內薄令袋裝長發(fā)琴溺，輸出也 于此，也終虎子此。使用閑定的ＴＯＰ值嚼，向任意ＯＣＲｌｘ寄存囂寫入數 據時來使用的位將嬲蔽為”仃’。惑∞Ｐ出ＯＣＲＩＡ或ＩＣＲｌ 定義，在ＯＣＲｌｘ寄存器通過雙緩沖方式得到熙新的同一個時鐘周期里ＯＣＩＡ或ＩＣＦｌ 標恚黌位。努疆閨瀚辯包 含了磐遂豹Ｐｗ搬ｌ禽如以及愛囪ＰＷＭｆ／鑫出。在一令定囂季囂辯鎊萋ＴＥＮＴｌ德等予 ＴＯＰ值。與蕈斜坡操作相院，雙斜坡操作可獲褥的最大頻率要小。 筠１６稼定時器，計數器 真最的１６位設計（即允許１６位的ＰＷＭ） ?２個獨立的輸出比較單元 載緩冷靜輸密汔較寄｛掌器 一個輸入搪捉葷元 輸入搪鼴噪聲辯裁囂 基于萃冀壤控裁的太辯裁逆變電源矯究 比較匹配發(fā)生時清除寄存器（自動重載） ５Ｅ予撓稼｛孛，穰袋蠶確戇ＰｗＭ 可變的ＰＷＭ周期 顙攀發(fā)生器 ?外部事件計數器 ?４個獨立瓣中額濺（ＴＯＶｌ、ＯＣＦｌＡ、ＯＣＦｌＢ每ＩＣＦＩ） ＳＰＷＭ波產生采用１６位定時器阱數器的工作模鼗１０一榴位修越ＰｗＭ摸式： 裰位修蒸溯模式《ｗＧＭｌ３：ｏ：ｌ、２、３、１０竣１１）秀曩戶提供了～令獲褥毫精 度的、相餓準確的ＰＷＭ波形的方法。 要怒在弓｝腳上褥到輸豳臻號述妊綏將０＠豹數撼方趣設置秀輸爨。本臻灝孵說臻了警通ＰＷＭ的輸出和反向ＰＷＭ的輸出。計時器不叛她累攘纛ＮＭＡＸ， 然磊開始躐計數。在一般戇爨較埝凄模式節(jié)，警詩辯器茬轟ｌＡｘ 計數時若發(fā)生了Ｔ‘烈誦與ＯＣＲ０的匹配，ＯＣ０將漪零為低電警；褥在計時器徒 ＢＯＴＴＯＭＨ＂數對菪發(fā)囊ＴＴＣＮＴ０與ＯＣＲ０嫠Ｊ囂懿，ＯＣ０褥囂霞為籬電警。 ●全橋逆變開關管的確定 選用ＩＲＦＰ４６０型號ＭＯＳＦＥＴ，耐壓值５００Ｖ，耐流值２０Ａ，滿足了電路的要求。 骨架制作用紅殼紙。：—生≈１０．４７６ｍｍ Ａｃｌ。．ｚ２一１．８７匝 結合選取的鐵心，經反復繞制及實驗得到實際變壓器為初級繞組匝數為９匝， 次級匿鼗為２３４疆。ｍ４ 搬據實驗室蜜際情況，逸取了已有煞鐵心棗季稃，鐵心蹩號為ＥＥｌｌ０，其鐵心截 面積為１２．６０ｘ１０４ｍ ２，窗口面積為１４．０６ｘｌＯ－４ｍ ２，則鐵心、窗口面積積Ａｒ為 １７７＋１６ｘ１０４ｍ４，完全可｜｜；￡潢越設詩要求。 （２）鐵心的選取‰ｒ?。常常埃?；開關頻率ｆｊ取２０ＫＨｚ；鐵心材料選鐵氧體，△Ｂ 取０．２Ｔ；導體毫滾糍度ｄ。３３。目前，沒有具體 的公式用于計算濾波電感的值，多憑經驗和實驗選取。但是，濾波電感增加， 濾波電路的體積和重量明顯加大，而且濾波電感上的基波壓降增大，影響了基波 電壓的輸出。１６） 濾波電路時間常數確定后，還要分別確定濾波電感和濾波電容的值。 一般選?。蹋脼V波器的諧振頻率面。 表蘧餐來好豫ＬＣ濾波參數越大，系統輸出波形戇好。 濾波器的選鐸標準是僚證合驥的噪聲抑制能力，輸國阻抗和合適的逆燮電流應力。 （２）降低靜態(tài)電容，采用介電常量小的絕緣材料，適當增加絕緣材料的厚度， 減少對應巍積，尤其殿減小麓艇繞組鮑分農電容。 圓盡霹憝躐，ｌ、繞組闖熬絕緣蓐度。而且過大的漏感還 會造成蠢空磁豹損失。舞頻電流對囂體戇穿透熊力與舞關頻鬻的平方根成 威比，為減小交流銅阻抗，肆線半徑不得超過高頻電流可達深度的２倍。掰謂三孵治繞 法是將次級線圈夾在初級線圈內，若二次側通過大電流則因二次側接近鐵芯，可 躐痧一次錙輾念楚襖蕊熬褰羰雜舔，降低鋼按簿。 167。 （４）繞組導體截面積搬據流過每個繞組的電流值和預先選定的電流密度，即 可計算出繞組導體截面積Ａ。 為了保證在任何條件下鐵心都不飽和，設計時應該按照最犬伏一秒面積計算匝 數?！@一繞縫承受茨最大茯一移甏羧；冀定義秀 ｓｖ２ｊｆ。 （３）繞組匝數選定鐵心后，便可以計算繞組匝數?！@組往鐵心窗口中的填充系數。 （２）鐵，167。 （１）變服器匝數比假設系統贏流輸入電壓最小假為ｕ躺，當調制度Ｍ－１時， 遞交耩輸出簸大邀蕊有效篷為 ｕｐｌ－等 效馕田用下戲結算： ＠８） 綴設系綾舜關頻率秀ｆｌ，釋美髭送設囂必≮，瑟囂產鍪豹誤差魄蓬弱蘩波有 ｕ礦罵筍 ｃ㈣ 在最不利的情況下，逆交橋輸出ＳＰＷＭ波中的旗波分嶷和死區(qū)弓ｌ起的港波誤 差分鷥援差１８０?？梢允埂鳎隆?。譙一個兩蘩內，一次繞綴蠹囂士一個單囪躲洚毫壓，磁心擎囪聚磁，磁感應強 度在Ｂ。滿時，Ｂ。磁性中沒有贏流分量。 變服器是逆變電源中的核心元件，許多其他主電路元件的參數設計都依賴于 交壓器馳參數，因此首先蓑贏設計交壓器。因此，相對磁 導率為２０００左右的材料，正作頻率在３００ｋＨｚ以下；頻率在５００ｋＨｚ～１ＭＨｚ時， 相對磁鼯率為１０００左右。損耗由銅 損和磁損綴戎。菪Ｂ。軟磁鐵氧體有錳鋅鐵 氧髂秘鐐鎊鐵氧俸秀大類。衡量軟磁材料的指標主要有飽和磁逶 密度、損耗、相對磁導率及溫度特性等。因為，只有高頻化才能小型他和輕量 仡。計算結果還表明，這種ＳＰＷＭ輸出能夠有效地抑制ｋ＝２Ｎ－－１次以下的 低次滲波，夔存褒鑫次諧波龜疆。等167。＝百２ｉ－１ｎ一爭 其終止相位角為 ９，＋三ｓ；＝ＺＮｉ－＿墜ｌ囂＋三ｓ； 將起始和終止相位角代入Ｕ。假設所需全橋逆變電路輸出的正弦波電聰幅值為Ｕ。 出援則采樣ｌｌ法定義和圖３．３所示計算： 第ｉ個矩形歉沖的寬度６．為 ６。這就要求參考信號的幅值不能超過三角載波峰慎的某一百分 數（稼為藜要孬努數）．一般定義調裁凄（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）為 Ｍ。因此本文采用的全橋逆變控制方式為單極性 第３章逆變系統 ＳＰｗＭ控制?！? 正臻奠 ≮／ ｔ２ ｊ 弋７ ｝ ∥ 目 ｌ 一船鏈 《 ■亍 圖３．２單極性三角波對稱規(guī)則同步采樣法 Ｆｉｇ．３．２ Ｒｅｇｕｌａｒ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｗｉｔｈ ｓｉｎｇＩｃ ｐｏｌｅ城黼ｇｋ ｗａｖｅ 全攜遞交控裁方式圭癸分兔雙援毪控裁方式秘單叛縫控翻方式。適渴調整各脈寬系數義研控制ＳＰＷＭ 波形孛豹諧波魏揠蓬分霉。 ＳＰＷＭ波形的生成磷以掰攘攘邀子電鼯、數字瞧子電路或專爝的大溪模集成 毫鼴蕊黲等疆｛擎實凌，毽掰塔趲徽墅謗霧撬逶澄敬耱釜或ＳＰＷＭ滾蓐。１遞交主邀黲輻棼黼 獠３，１ ｔｈｅ ｔｏｐｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅ ｌｎｖｅａｅｒ ３．３邀巍控制方式瑚?齜刪 嬲予逆變電路要求輸淺啦愿先正弦波電聰。 ｉ駐過圖３．１我們可知，逆變電源主要婦全橋逆變電路、黼頻升愿變壓器、周波 交換嗽路及輸離ＬＣ濾波器謄每成。 移）要求慰囊瀛猿入電悉壽較寬豹適斑范溺，由予太靼熬電池扳壤癌端電壓隧 負簸＿和目照強度瓤變化，蓄電池綴然對太陽能電池板的輸爨電壓具肖籀使作用， 德由于管電池的端電壓隨鬻電池剩余容鬣和內阻的變化而波動，特別是渴蓄電池 纛純對莢潰電援豹交純蔻溪綴丈，鍘熱１２Ｖ熬蓉邀瀵，其漩毫壓哥褒１０＋５Ｖ一１５Ｖ 之聞變化，這裁要求逆變電源必須在較大約直流輸入魄聰范疆內保誕能歪常工作， 并保證交流輸出電聰的穩(wěn)定。ｌ能電濁叛直流兗魄系綾 鼙 童 掣 簟 吁 托 嘲２．８實際充電電路圖 Ｆｉ９２．８ ｔｈｅａｃｔｕａｌ ｃｉｒｃｕｉｔｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｃｈａｒｇｅｒ １４ 基于葷片梳控制的太陽銹邋變電源研究 第３章逆變系統 ３．１太陽能逆變電源的設計要求 逆變電源憝獨立太陽能光茯發(fā)電系統中重要的器件之一，太陽縫逆交系統對 逆變電源要求較高，主要有以下幾點： （１）要求具寅較癱的效率。６囂示： ＥＡ ⅥＮ 嘲２．６蓄電池兩階段式慨廄充電特性 Ｆｉ９２．６ｄｏｕｂｌｅｐｈａｓｅｓｉｎｖａｒｉａｂｌｅｖｏｌｔａｇｅｃｈａｒｇｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆ ｓｔｏｒａｇｅｃｅｌｌ 蘩瞧縫充電挖裁凌程潮熱下： 基于單片機控制的太陽能逆變電源研究 圖２．７蓄電池充電控制流程 Ｆｉｇ ２．７ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｃｈｆｌｔ ｏｆｓｔｏｒａｇｅ ｃｅｌｌ ｃｈａｒｇｅ 實際試驗中Ｂｏｏｓｔ電路圖２．８如下所示：電路主體由太陽能電池板，功率 ＭＯＳＦＥＴ管Ｇ０，二極管Ｄ１，Ｌｌ，Ｃｌ，Ｒ和蓄電池構成，即是一個標準的升壓斬波 器。這囂侯蓍電遺黲受恕戇力魄較強，攀簽荔蒺蓼。３，２蓄毫洼兗憊控裁策臻熬分磐｝ 在對蓄電池寬電設計時，即要考慮太陽能電池的輸出特性，又要考慮蓄電池 的特性。 式中，ｔ為殲關控制周斕，ｔ時為每個羧颥周期內＿開莢的持續(xù)關斷辯游，Ｄ為 開必管Ｔ導通的婀空比。故稱它為升 壓變換器，工作中輸入電源供電的電流是連續(xù)的，但流經二極管Ｄ，的電流卻是脈 １０ 基于單片機控制的太陽能逆變電源研究 動鶼，由手有ｃ熬存在，負載Ｒ土毫滾ｌ。有降低趨勢時，電容向負 載Ｒ放電，維持Ｕ。的 負極，二極管承受反壓不導通，所以電容不能通過開關管放電。線性增加，電能以 磁能形式儲存在電感線圈Ｌ中，此時負載Ｒ供電靠電容Ｃ放電，Ｒ上流過電流Ｉ。 Ｂｏｏｓｔ主電路拓撲如圖２．４所示，由太陽能電池組件、電感、開關管、二極管、 電容器和負載構成。鎳氫蓄電池、燃料電池以其無污染的特點將成 為未來太陽能光伏發(fā)電系統的主要伙伴。 ８ 基于單片機控制的太陽能逆變電源研究 箍 Ⅲ 克 ｔ ｔ 鼉 Ｅ＾電● ’２０ ‘。 一般蓄電池的過電倪和內阻很小，蓄電池的容量和壽命是蓄電池的主要參數， 它們受充電方法的影響緞犬。 我國還沒有用于太陽姥光鉸發(fā)電系統黲專用蓄電灌，大多餿耀零援的鉛酸蓄 毫漶。例如對予６．５Ａ?ｈ的蓄電池，０．１Ｃ的放電電流的 實瓣袋為０．１６。３２５Ａ攀，羲茨 第２章太磁能電泡教簸漉充電系統 放電時間來表示則為２０ｈ放電率。蓍瞧涎囊孽經鼴臻耩蠢： ∞容鬃襲零囂懣法襲態(tài)滿耄酌繁況下豹鎊纛多少，禳放電毫浚與墩電時愆 鮑黎積來襲承，雄位為安對（Ａｍ）。 ２．２薷電池及麒充電特性。工鬟上饅臻熬太羯畿壤洼投是太耀戇憋涎使翔熬熬零攀元，葵埝爨電壓～ 救在十豇至熙卡譙莊纛。在 ６ 基于肇琦輥接箭的太陽麓遵變電源研究 搜鼴太潮簸憊泡擻魄糖，太麓麓奄邀冀褰譬羧，ｊ、翰爨壤基只騫零患足鉸、簸爨 蜂馕功率逛熙霄ｌＷ表卷。 （４）最大輸出工作電壓、ｋ：在給定溫度照度下輸出最大功率時的工作電壓。：正負極間為短路狀態(tài)時流過的電流。 圖２．１太陽能電池的伏安特性曲線 Ｆ培．２．１ Ｖ－Ｉ ｃｈａ陽ｃｔｅ血ｎｃ ｃｕｎ，ｃ ｏｆ∞ｌ缸ｂａｔｔｃｆｙ 伏安特性曲線表明太陽能電池既非恒壓源，又非恒流源，是一種具有強烈非 線性的直流電源，輸出電流在大部分工作電壓范圍內相當恒定，最終在一個足夠 高的電壓之后，電流迅速下降為零。由此可見，在太陽光較弱時，硅型太陽能電池 ｑ １０ 的輸出電壓隨光的強度呈近似線性的變化，而當太陽光較強時，Ｕ。使得ｕ。為 光生電流，正比于太陽能電池的面積和入射光的輻照度；Ｉ。 太陽能電池多數具有一個大面積的Ｐ．Ｎ結，當光線照射時，就可以在電池內 部產生直流電流。 ２．１太陽能電池及其特－眭“?４１蚓 太陽能光伏發(fā)電系統應用的首要問題是如何將太陽能轉換為電能。 （３）利用ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ建立逆變系統數學模型，進行掇制策略仿真并搭 建樣機實驗，得出結論。 褰頻磁性元｛孚茲發(fā)震毽怒褒頹逛力奄子按術黲一令重要方瑟，蠢警覆磁蕊、平囂 交囂囂技術，集成磁元傳，用微熱工技米掰制≥＆赫級高頻交換器豹磁元件等研究 成果。電力電子器件的高頻 化髭今后電力電子技術創(chuàng)新的主導方向，藤硬佟結梅的標準模塊怒器件發(fā)展的必 然憝勢。電力電子技術照一門綜合電力半導體器件、電力變換技術、現代電 予技零、翕蘸羧裁菠本等誨多警零毒夔邊緣交叉學辯，驄麓秘學鼓零鶼發(fā)震，電力 電予技術與現代控制理論、材料科學、電機工程、微電子技術等許多領域密切柜 關。即采用微 處颼器軟｛牛智能控制和采用不問豹模塊組念，就可構成不同的電壓、波形變換電 源系統。一魑新的控制方法，如自適 應、模糊控制、復合控制、神經網絡控制以及各種調制策略得到廣