毕业设计--基于DSP的6KW单相并网逆变器硬件外围电路的设计与计算

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1、 1 目目 录录 目 录 1 摘 要 3 Abstract 4 第一章 绪论 5 1.1 本课题研究的背景、目的及意义 5 1.2 国内外发展的现状 6 1.2.1 国内研究的现状 6 1.2.2 国外研究的现状 7 1.3 本课题研究的主要内容 8 第二章 太阳能光伏并网的研究 9 2.1 光伏并网逆变器的拓扑结构设计 9 2.1.1 按变压器拓扑结构分类 9 2.1.2 按功率变换级数分类 .11 2.1.3 按控制方式分类 12 2.2 光伏并网控制策略基本原理 13 2.2.1 光伏并网逆变器的控制方式 13 2.2.2 光伏并网逆变器的控制目标 14 2.2.3 输出电流控制方式 1

2、5 2.2.4 最大功率点跟踪 16 2.3 孤岛效应 18 2.3.1 孤岛效应的影响和危害 . 18 2.3.2 孤岛效应的检测方法 . 19 第三章 基于 DSP 的光伏并网逆变器及外围电路设计 . 21 3.1 基于 DSP 的光伏并网逆变器的拓扑结构设计 . 21 3.2 光伏并网逆变器主电路的设计 22 3.2.1 Boost 电路的器件选择及参数计算 . 22 3.2.2 逆变器电路的器件选择与参数计算 25 3.2.2 主电路的硬件电路设计图 28 3.3 DSP 的控制电路设计. 29 3.3.1 DSP 的选型及基本功能概述 . 29 3.3.2 DSP 的基本电路设计 .

3、 32 2 3.3.3 LCD 显示及键盘的电路设计 34 3.4 基于 DSP 的外围硬件电路设计 . 36 3.4.1 电量的采样和调理保护电路的设计 . 37 3.4.2 温度采样及调理电路设计 . 40 3.4.3 基于 DSP 的 IGBT 驱动电路 . 41 3.4.4 电网两侧同步信号采样比较电路 42 第四章 系统的工作流程 43 4.1 系统基本流程图 . 43 第五章 总结与展望 44 5.1 工作总结 44 5.2 展望 45 参考文献 46 致 谢 48 附 录 49 附录 1 电路原理总图 49 附录 2 主电路的 PCB 板. 49 附录 3 主电路 PCB 板的

4、3D 模型 49 附录 4 毕业设计（论文）任务书 50 附录 5 开题报告 51 附录 6 外文文献 53 3 基于基于 DSPDSP 的的 6KW6KW 单相单相并网逆变器硬件并网逆变器硬件外围外围电路的设计电路的设计与计算与计算 摘摘 要要 随着社会生产的日益发展，对能源需求的不断增长，全球范围内的能源危机也是 日益突出，各国都加大了对新能源开发应用的投入力度。太阳能发电作为一种全新的电 能生产方式，不仅具有清洁无污染、来源永不衰竭、维护措施简单等特点，而且对于我 国来说，幅员辽阔，太阳能资源很是丰富，其应用具有非常好的前景。本文针对太阳能 应用的一个重要研究领域光伏发电系统，尤其是小功

5、率光伏并网发电系统，设计实 现了基于 DSP 控制的单相光伏并网逆变器的硬件电路并计算了其中一些重要元件的相关 参数。 光伏并网发电系统是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能， 通过并网逆变器将直 流电变为与市电同频同相的交流电，并回馈电网，在阳光充足时，太阳能发出的电可供 使用，而不使用市网电；在阳光不充足或光伏发电量达不到使用量时，由控制部分自动 调节，通过市网电给予补充。该系统主要应用于输电线路调峰电站以及屋顶光伏系统。 本论文首先介绍了太阳能光伏并网的国内外发展现状， 阐述了利用 DSP 控制光伏并 网系统的基本原理，然后提出了以逆变器 DC/AC 变换技术为核心的单相光伏并网逆变器 的

6、硬件电路设计方案，并绘制了较为完整的电路原理图，计算了主电路重要元件的相关 参数，以使其满足基本的性能要求，然后从系统工作的角度描绘了系统运行的基本流程 图，并对主电路进行了 PCB 封装。最后对后续研究工作进行了展望，为进一步制作电路 板及并对其调试提供了重要参考。 关键词：关键词：光伏发电；并网逆变器；数字信号处理器；硬件电路设计 4 PV 6KW Grid-Connected Inverter Hardware Circuit Design and Calculation Based on DSP Abstract With the increasing development of social production, the growing demand for energy worldwide energy crisis is also increasingly prominent countries are increasing investment in the development and application of new energy. S