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光伏并网发电模拟装置 摘要：本系统使用PWM控制器IR2112驱动四个IRF630组成的H桥，再通过LC滤波器实现直流到交流的逆变。整个变换器由C8051F330型单片机作为控制核心，通过对输出电压和频率的采样实现频率跟踪和最大功率点跟踪功能。DC-AC变换器的效率输欠压保护功能Abstract: This system uses the PWM controller IR2112 driver H-bridge consisting of four IRF630, and then had LC filter to achieve the same DC to AC inverter. The converter from the C8051F330 MCU type as the control core, by sampling the output voltage and frequency to achieve frequency tracking and maximum power point tracking. DC-AC converter efficiency 72%，also achieved due to the input voltage and output current protection. The completion of the basic part of our request. Actually shows that the design of simple structure, low power consumption, good dynamic performance. Key words: SPWM C8051F330 IR2112 H-bridge 一、??系统方案选择与论证 1.????? 主回路拓扑结构方案选择与论证 方案一：推挽式拓扑结构 推挽式逆变电路的拓朴结构如图1.1所示 图1.1 推挽式逆变电路 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，变压器的利用率较低，驱动感性负载困难。 方案二：半桥式拓扑结构 半桥式逆变电路的拓朴结构如图1.2 所示： 图1.2半桥式逆变电路 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（50 或者60HZ）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：全桥式拓扑结构 单相全桥逆变电路也称“H 桥”电路，其电路拓朴结构如图1.3 所示： 由两个半桥电路组成.功率开关元件Q1 与Q4 互补，Q2 与Q3 互补，当Q1 与Q3 同时导通时，负载电压U0= +Ud；当Q2 与Q4 同时悼通时，负载两端U0= -Ud，Q1 Q3 和Q2 Q4 轮流导通，负载两端就得到交流电能。 图1.3单相全桥式逆变电路 综合上述，本系统选择方案三。 2.????? PWM控制芯片的选择 方案一:TL494。TL494内有两个误差信号比较器，能同时实现电压模式和电流模式控制，但在本系统中不能发挥这一优势，且没有外部强制封锁端，不便于实现过压过流保护。 方案二:SG3524。SG3524具有很高的温度稳定性和较低的噪声等级，具有欠压保护和外部封锁功能，能方便地实现过压过流保护，能输出两路波形一致、相位差为180°的PWM信号，有效地减少输出电流的纹波，适合于推挽拓扑电路。 方案三:IR2112。IR2112是一种性能比较优良的PWM驱动集成芯片。具有独立的低端和高端输入通道 考虑到系统已经选用全桥式拓扑电路，而且要求有欠压和过流保护，我们选择IR2112作为SPWM信号控制芯片，内部具有过流检测端和自动封锁端，配合软件不需要搭建复杂的保护电路，还可以具有自恢复功能。 二 1.????? 单片机控制电路的设计 使用C8051F330型单片机，其有丰富的内部资源，包括本次设计用到的AD、DA和丰富的I/O口资源。用来采样输入输出电压电流值，控制输出电压具有频率跟踪和最大频率点跟踪功能，同时控制驱动电路。具体硬件电路见附录图1. ?2.????? 输入整流滤波稳压电路设计 为滤除交流电源线上的外来干扰，同时能避免向外界发出噪声。在电源的输入端加了EMI滤波器。采用全桥整流和滤波电路，对经过220V／16V交流变压器的交流信号进行处理，最后得到稳定的+15V和+5V。分别供给IR2110和单片机使用。如图2.2所示： 图2.1输入整流滤波稳压电路 3.??驱动电路 图2.2主拓扑回路电路图 驱动电路采用2片IR2112驱动4片MOSFET