PDF《全国大学生电子设计竞赛》

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fxdzw.com 第1页共9页福星电子网 http://www.fxdzw.com 全国大学生电子设计竞赛 参赛学校:南京农业大学工学院 参赛 队 编号: NJAU161 参赛队员姓名: 郑奎 李小林 冯振 参赛试题(含题号) : 光伏电网发电模拟装置 密号:福星电子网 http://www.fxdzw.com 第2页共9页目录摘要…1 关键词…1 Abstract…1 Key words…1

1 方案比较与论证…2 1.1 DC-AC 主回路方案选择…2 1.2 全桥控制方法及实现方案.2 1.3 系统框图…3

2 系统硬件电路设计与参数计算…3 2.1 主回路 DC-AC 器件选择与参数计算…3 2.2 辅助电源设计…4 2.3 欠压保护电路…5 2.4 交流采样电路…5

3 软件设计…5 3.1 最大功率点跟踪(MPPT)控制方法…5 3.2 频率跟踪…6 3.3 主要流程图设计…6

4 系统测试及结果分析…7 4.1 测试使用仪器…7 4.2 测试数据…7 4.3 测试结果分析…7

5 结束语…8 参考文献…8 福星电子网 http://www.fxdzw.com 第3页共9页光伏并网发电模拟装置 摘要: 使用 MOS 全桥进行 DC-AC 逆变,用SPWM 调制技术,设计并制作了一种 光伏并网发电模拟装置, 经过调制可以实现模拟并网发电的一定要求.整个模拟 并网发电系统由 ATmega16 单片机作为控制核心, 单片机产生 SPWM 经IR21084 将其放大后控制 H 桥输出指定频率波形,由LC 滤波后经变压器输出.对输出电 压、 电流用电压跟随器抬高采样信号电位后输入单片机进行采样处理,利用爬坡 法实现输出功率最大点跟踪(MPPT).基准频率信号与变压器反馈信号用差分放 大方式输入单片机(ATmega16 中自带差分放大器)实现电路频率跟踪.模拟装 置有控制速度快、精度高,应用范围宽,允许误差范围效率高等优点.系统具有 欠压、过流保护功能. 关键词:ATmega16 ;

SPWM ;

H 桥;

MPPT;

频率跟踪 Photovoltaic (PV) grid-connected Power analogue devices Zheng Kui, Feng Zhen, Li Xiaolin (College of Engineering, Nanjing Agriculture University, Nanjing Jiangsu

210031 ) Abstract: Design a DC-AC converse which was builded with The H Bridge with the SPWM concoct technic . And designed a Photovoltaic (PV) grid-connected Power analogue device which can meet our aim by debugging the device . For this system to ATmega16 core device to control the system . The core device come into being the SPWM and let it out. And then control the H Bridge bring out fluctuant which can control the frequency . And what'

s more , across the LC reject the fluctuant and bring out the fluctuant by the transformer . deferent shu chu de voltage current henchman 跟随者 福星电子网 http://www.fxdzw.com 第4页共9页Keywords: ATmega16 ;

SPWM ;

H Bridge ;

MPPT ;

Frequency Scout

一、 方案比较与论证

1、DC-AC 主回路方案选择: 系统设计要求是模拟并网发电,实现系统主要部分是 DC-AC 逆变,将一个直 流电源逆变成交流电能,有多种方式,对于单相逆 变器有推挽式、半桥式、全桥式三种电路拓朴结构 方案. 方案一:推挽式逆变电路 其拓朴结构如图 推挽式方波逆变器的电路拓朴结构简单, 两个功率 管可共地驱动, 但功率管承受开关电压为

2 倍的直 流电压,因此适合应用于直流母线电压较低的场 合.另外,由于变压器具有一定的漏感,可限制短 路电流,因而提高了电路的可靠性.其缺点是变 压器利用率低,带动感性负载的能力较差. 方案二: 半桥式逆变电路 其拓朴结构如图 : 半桥型逆变电路结构简单,由于两只串联电 容的作用,不会产生磁偏或直流分量,非常适合 后级带动变压器负载,当该电路工作在工频时, 电容必须选取较大的容量,使电路的成本上升, 因此该电路主要用于高频逆变场合. 方案三:全桥式逆变电路 全桥电路也称为 H 桥电路, 其拓朴结构如图 : 全桥逆变电路克服了推挽和半桥式电路的缺 点,功率晶体管 Q