光伏并网发电模拟装置概要.doc
光伏并网发电模拟装置长春工程学院：摘要本系统以 430F1611 为核心，采用逆变本系统是根据无源逆变的实用原理， 采用单相全桥逆变电路工作方式，实现把直流电源(12v )转换成交流电源(220V, 50HZ),并对负载进行供电。达到的性能要求就是转换出稳定的工 频电源，供给给汽车上的一些电器如车灯，音像等使用。关键词：430F1611;逆变； 保护电路。一、 总体方案的确定1、总体介绍： 电源是电子设备的动力部分 ,是一种通用性很强的电子产品。 它在各 个行业及日常生活中得到了广泛的应用， 其质量的好坏极大地影响着电子 设备的可靠性 ,其转换效率的高低和带负载能力的强弱直接关系着它的应 用范围。方波逆变是一种低成本，极为简单的变换方式，它适用于各种整 流负载，但是对于变压器的负载的适应不是很好，有较大的噪声。在逆变 电源的发展方向上，轻量、小型、高效是其所追求的目标。本文所介绍的 逆变电源电路主要采用集成化芯片 ,使得电路结构简单、 性能稳定、 成本较 低。因此 ,这种电路是一种控制简单、可靠性较高、性能较好的电路。整个 逆变电源也因此具有较高的性价比和市场竞争力。 要选择专业的正规的工 厂生产或经销代理的车载逆变器产品。在国内有些用户为图方便将一些 DC 直流电器如： 手机充电器、笔记本电脑等在车上不使用自身配的 220V 电源而配上简易转接器直接插到点烟器上，这样是不对的，汽车的电瓶电 压不稳，直接取电可能会烧毁电器很不安全而且会大大影响电器使用寿 命，因为原厂家供应的 220V 电源是厂家专为其电器设计的， 有极好的稳 定性。2、经济性好：通过把 12V 的蓄电池电源转换为工频使用电源，用于车载内部 的电器，是一种简单，廉价的方式。主电路设计中采用了简单的全桥逆变电路，过压过流保护电路，以及几款简单的芯片。经济性能良好，使用方 便。就本系统的性能稳定性而言，由于未设计复杂的电路进行干扰的情况 并且输出稳定，价格优良，是一款性价比很高的系统。具体电路设计本文依据逆变电源的基本原理，利用对现有资料的分析推导，提出了一种方波逆变器的制作方法并加以调试。1、系统基本原理2、DC/AC 变换3、滤波电路4、控制电路5、保护电路设计及调试过程中的一些问题保护电路分为欠压保护和过流保护。欠压保护电路如图 5 所示，它监测蓄电池的电压状况， 如果蓄电池电压低 于预设的10.8V，保护电路开始工作，使控制器SG3524的脚10关断端输出高电平，停止驱动信号输出。图 5 中运算放大器的正向输入端的电压由 R1 和 R3 分压得到，而反向输 入端的电压由稳压管箝位在 7.5V ，正常工作的时候，由三极管 V 导通， IR2 110输出驱动信号，驱动晶闸管正常工作，实现逆变电源的设计。当蓄电池的 电压下降超过预定值后，运算放大器开始工作，输出跳转为负，LED 灯亮，同时三级管V截止，向SG3524的SD端输出高电平，封锁IR2110的输出驱 动信号。此时没有逆变电压的输出。图5 欠压保护电路图过流保护电路如图6所示，它监测输出电流状况，预设为 1.5A。方波逆变 器的输出电流经过采样进入运算放大器的反向输入端，当输出电流大于1.5A后，运算放大器的输出端跳转为负，经过 CD4011组成的R S触发器后，使 三级管V1基级的信号为低电平，三级管截止，向 IR2011的SD1端输出高电 平，达到保护的目的。调试过程遇到的一个较为重要的问题是关于IR2110的自举电容的选择。IR2110的上管驱动是采用外部自举电容上电，这就使得驱动电源的路数大大减MI"*1*kJ L1H1l)Ch2;5曲25田9SG3524 AT出的能动渡爭（DC/AC）三、系统调试调试过程共分三部分：硬件调试，软件调试，软硬件联调。3.1硬件调试：由于该系统的闭环控制主要由 PWM芯片TL494自动控制， 单片机主要起输出参考电压，显示等一些辅助作用，再者根据理论值进行元器件 的选择由于精度和干扰的影响，往往得到的结果和理论分析值又有一定的偏差， 所以硬件调试难度很大。3.2软件调试：本系统的软件程序完全由 430编写，C语言效率高，但同时 也存在一些缺点，比如严格定时比较困难。在调试过程中采取的是自上至下的调 试方法，单独调试好每一个模块，然后在联结成一个完整的系统调试。3.3软硬联调：由于本系统的软硬件联系不是很紧密，一般是软件D/A输出后就能直接和硬件相联进行工作，因此在软硬件通调的情况下，系统的软硬件联 调的难度不大。四、指标测试各项结果都符合系统指标，产生误差的原因包括：两个不同地之间的干扰等。五、结论经过四天三夜的辛勤努力，我们实现了题目的全部要求，在某些方面系统性 能还超过了题目的要求，但由于时间紧，工作量大，系统还存在许多可以改进的 地方，比如电路布局、和抗干扰方面还有很大的提升空间，经过改进，相信性能 还会有进一步的提升。本次竞赛极大的锻炼了我们各方面的能力， 虽然我们遇到 了很多困难和障碍，但总体上成功与挫折交替，困难与希望并存，我们将继续努 力争取更大的进步。六、参考文献七、附件7.1元器件明细表元器件名称数量元器件名称数量电阻R20晶闸管VT10放大器4电力MOSFET10电容C10CD40112电解电容5IR20114电力二极管VD10SG35244电感L2LED27.2附件四：TL494工作原理7.3附件五：核心原理图与PCB版图7.4 附件六：重要源程序7.5 附件八：测试波形图
