【正文】 圖表整潔，布局 合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它 。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 作者簽名： 日 期： 致謝 31 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 最后向?qū)忛啽疚牡拇疝q組老師們致敬！ 基于 DSP 的光伏并網(wǎng)逆變器硬件電路的設(shè)計(jì) 30 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 感謝伴我度過四年大學(xué)生活的同學(xué)們！是你們給我了充實(shí)的大學(xué)生活，是你們?cè)谖矣龅嚼щy、挫折的時(shí)候給予幫助和關(guān)心，使我充滿信心、勇敢戰(zhàn)斗。她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)，精益求精、注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主精神態(tài)度讓我受益匪淺，并對(duì)我產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，在這里表示對(duì)荊老師衷心的感謝。 這次畢業(yè)論文能夠順利完成，首先我要感謝我的導(dǎo)師荊老師。 基于 DSP 的光伏并網(wǎng)逆變器硬件電路的設(shè)計(jì) 26 參考文獻(xiàn) 27 參考文獻(xiàn) [1] 劉密富 .光伏并網(wǎng)逆變器的研究 [D].哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)， 20xx:35. 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[19] 黃忠霖 .電工學(xué)的 MATLAB 實(shí)踐 [M].北京：國防工業(yè)出版社， 20xx:104352. 基于 DSP 的光伏并網(wǎng)逆變器硬件電路的設(shè)計(jì) 28 致謝 29 致 謝 時(shí)間飛逝，不知不覺幾個(gè)月的的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，畢業(yè)設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活，經(jīng)過幾個(gè)月的不停努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)即將順利完成。 （ 2） 對(duì)光伏并網(wǎng)電流的控制策略進(jìn)行深入的研究，不斷改進(jìn)電流的控 制方發(fā)，使并網(wǎng)電流更好的跟蹤電網(wǎng)電壓，同時(shí)不斷減少電流諧波，輸出標(biāo)準(zhǔn)正弦波電流。 展望 因?yàn)槲业难芯繒r(shí)間不夠長(zhǎng)，缺少理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)單相光伏并網(wǎng)逆變器的基本功能還只是一個(gè)了解，對(duì)光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的研究還有待深入，主要有以下幾個(gè)方面： （ 1） 對(duì)光伏并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。 最后在所選取的參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了 Matlab 仿真測(cè)試。并用 Protel 軟件對(duì)硬件電路 ，采樣和調(diào)理保護(hù)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。然后介紹了光伏并網(wǎng)逆變器在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)全文作了整體性的概述。但到了工作后期發(fā)現(xiàn)，由于任務(wù)量有些大和自己能力的不足，只完成了其中的部分工作，而且在設(shè)計(jì)中有許多錯(cuò)誤，請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。其控制采用 TMS320F2812 芯片，擁有較強(qiáng)的信號(hào)處理能力。 榆林學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 第五章 總結(jié)和展望 工作總結(jié) 在本系統(tǒng)中，逆變器采用單相兩級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變器。由此可知本設(shè)計(jì)中輸出電壓、電流的 脈動(dòng)在要求范圍之內(nèi)，達(dá)到了預(yù)期的目的，證明了設(shè)計(jì)的可行性。 仿真波形和分 析 基于 DSP 的光伏并網(wǎng)逆變器硬件電路的設(shè)計(jì) 24 Matlab 的仿真結(jié)果如圖 42 所示。 圖 41 光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的仿真圖 在上圖中中，首先由 Boost升壓電路將直流電源從 60V的電壓 經(jīng)過升高到 340V然后經(jīng)逆變器將其轉(zhuǎn)化為 220V 的 標(biāo)準(zhǔn)正弦波電流 ，最后經(jīng)過 LC 濾波電路后并入電網(wǎng)。本章主要是用 Mtalab 軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真，并通過對(duì)波形的分析來確定所選參數(shù)能否滿足系統(tǒng)的要求。本章首先對(duì)控制系統(tǒng)的硬件電路，采樣電路和調(diào)理保護(hù)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后對(duì)電路關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行計(jì)算與設(shè)計(jì)，以保證電路的穩(wěn)定運(yùn)行。 由 12f LC??得： ? ? ? ?22311 62 * 1 3 1 0 1 0 2 5 0 1 3CFLf ??? ?? ? ?? ? ? ? ? ? （ 319） 由于基波頻率為 50Hz，故由（ 319）式解得電容值 6CF?? ，所以選則的電容為 6 /450FV? 。 在現(xiàn)實(shí)中，當(dāng)輸出電壓有效值為 U=220V 時(shí)，電壓會(huì)產(chǎn)生連續(xù)的波動(dòng)，因此我們選電感值為 10L mH? 。 綜上所述，取開關(guān)管集射極電壓 cesU 為 340V，開關(guān)頻率為 10KHz 故，我們選用英飛凌公司的 IKW25N120T2，其參數(shù)為 :1200V/25A。 cesU 必須低于器件最高耐壓值，若超過耐壓值將會(huì)使器件被擊穿。因此應(yīng)用十分廣泛。而功率開關(guān)是由 GTR和 MOSFET共同組成的。 逆變器電路參數(shù)選擇 （ 1） IGBT 開關(guān)管的選擇 在逆變器電路中，功率開關(guān)器件對(duì)電路的性能有 著重要的影響，目前使用較多的功率開關(guān)器件有門極可關(guān)斷晶閘管 (GTO)，雙極結(jié)型晶體管 (BJT)，金屬氧化物功率場(chǎng)效應(yīng)管 (MOSFET)和絕緣柵極晶體管 (IGBT)等 [4]。 （ 4） 升壓電路二極管的選擇 在 Boost 斬波電路中，二極管不僅具有續(xù)流和單向防反作用，而且還有較低的通態(tài)壓降和快速恢復(fù)特性。再者由于本系統(tǒng)的輸出電壓基于 DSP 的光伏并網(wǎng)逆變器硬件電路的設(shè)計(jì) 20 為 340V，最大電流為 14A。 所以電容值的大小為 ： 0 sdc dcPTC U??? （ 310） 其中， ，代入上式得： FC dk ?8 2 43 4 0 05 ?? ??? ? （ 311） 在實(shí)際的電容選取中，由于充放電作用，我們給電容留有 5倍以上的容量，因此采用的 4500uF/450V 電容。 （ 2） 直流母線穩(wěn)壓電容參數(shù)的設(shè)計(jì) 在升壓斬波電路中，電容具有穩(wěn)壓和濾波的功能。 有以上各式可得電感的大?。? 220(1 ) dc sUTL P????? （ 35） 其中 ,P0=800W 為輸出功率。 整理可得： 11dcPVUU ?? ? （ 32） 由于光伏陣列輸入電壓為 50～ 120V，直流母線電壓為 dcU =340V， 有： 50340m a x ????? dk pvdcU UU? ， 120340m i n ????? dk pvdkU UU? ， 因此在升壓斬波電路中，占空比 ? 的范圍是 ～ 。 為了使系統(tǒng)能連續(xù)輸出功率，只有電阻足夠大時(shí)，升壓斬波電路的電流才能保持連續(xù)。 太陽能電池陣列L 1馮 露 露 1 1 0 5 2 3 0 2 0 5L 20 . 6 m H1 0 m HI G B TQ 1Q 0Q 2Q 4Q 3C 3 5C 3 0C 3 9C 4 0C 3 3C 2 4C 3 8D 11 0 p F 1 0 p F1 0 p F1 0 p F1 0 p FR 4R 3R 2R 5R 60 . 0 3 K0 . 0 3 K0 . 0 3 KU +F 0 16 u FU a + 圖 312 單相雙極光伏并網(wǎng)逆變的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) Boost電路設(shè)計(jì)與參數(shù)選擇 基于 DSP 的光伏并網(wǎng)逆變器硬件電路的設(shè)計(jì) 18 D 1L 1I G B TQ 1R 10 . 0 3 KC 21 0 p FC 14 5 0 0 u FR 2馮 露 露 1 1 0 5 2 3 0 2 0 5 圖 313 Boost 斬波電路 （ 1） Boost 升壓電感參數(shù)的設(shè)計(jì) 在光伏逆變電路中，占空比 ? 的大小系統(tǒng)控制特性有著直接的影響。當(dāng) HIN 為低電平，那么 LIN 為 高電平， HO 輸出低電平。 SD 接低電平， IR2110 的輸出信號(hào)跟隨HIN 和 LIN 變化。 V D DH I NS DL I NV S SN CN CH OV BV SN CV C CC O ML OP W M 1P W M 2R 8 Q 1Q 2+ 1 . 5 V1 0 K1 0 KR 9C 4 1C 4 2C 4 4C 4 30 . 1 u F0 . 1 u F1 u F1 u FD 3G N DV C C馮 露 露 1 1 0 5 2 3 0 2 0 51 01235678491 11 21 31 41 0 u F+U 7I R 2 1 1 0 圖 311 IGBT 驅(qū)動(dòng)電路 在上圖中， HIN 和 LIN 分別為芯片 IR2110 的高端輸入和低端輸入端口。 本設(shè)計(jì)中的全橋 發(fā)射 極由 4個(gè)開關(guān) 管 組成，由兩個(gè)芯片來驅(qū)動(dòng)兩個(gè) 橋臂 。 （ 7） IGBT 驅(qū)動(dòng)電路 IR2110 芯片 是 IR 公司 生產(chǎn)的一個(gè)控制芯片，可以對(duì)電力電子開關(guān)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)效能，因此在驅(qū)動(dòng)電路方面的使用較為常見 。 由限流電阻處理后在經(jīng)過兩個(gè)二極管接入到 AD5 引腳。電路如圖 310所示 。 （ 6） 電網(wǎng)電壓同步信號(hào)采樣電路設(shè)計(jì) 在光伏系統(tǒng)中，其逆變器的