基于IPM模块的并网逆变器系统实验平台设计

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本科毕业设计_太阳能光伏发电并网三相逆变器的设计

目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国外的研究现状 (2)1.2.2 国内的研究现状 (2)1.3 光伏并网逆变器的发展趋势 (3)1.4主要研究内容 (3)2 光伏逆变器主电路的设计与工作原理 (4)2.1 光伏逆变器的基本结构 (4)2.2 逆变器的拓扑分类 (4)2.3 系统工作原理 (5)2.3.1 前级Boost升压电路的工作原理 (5)2.3.2 后级单相全桥逆变器的工作原理 (7)2.4 本章小结 (7)3 光伏阵列的最大功率点跟踪 (8)3.1 光伏阵列的输出特性 (8)3.1.1 光伏电池简介 (8)3.1.2 光伏电池的工作原理 (8)3.1.3 光伏电池的物理模型 (11)3.1.4 光伏电池的输出功率 (12)3.1.5 光伏阵列的温度特性和光电特性 (13)3.2 最大功率点跟踪法的比较与分析 (14)3.2.1 电导增量法 (15)3.2.2 干扰观测法 (17)3.2.3 固定电压跟踪法 (18)3.2.4 其他MPPT方法 (21)3.3 本章小结 (22)4 三相并网逆变器的控制策略 (22)4.1 并网逆变器的控制目标 (22)4.2 并网逆变器的原理 (23)4.3 并网逆变器控制策略的比较 (23)4.4 电流跟踪控制方式的比较 (24)4.4.1 电流滞环瞬时比较方式 (24)4.4.2 三角波比较方式的电流跟踪方式 (24)4.4.3 SVPWM电流控制方式 (25)4.5 SVPWM控制原理 (25)4.5.1 SVPWM的特点 (25)4.5.2 SVPWM的原理 (26)4.6 SVPWM的实现 (27)4.6.1 参考电压所在扇区的判断 (27)4.6.2 各个扇区开关持续时间的计算 (29)4.7 SVPWM控制的实现 (29)4.8 本章小结 (30)5 光伏并网逆变器的仿真 (30)5.1 恒定电压法MPPT跟踪的仿真实现 (31)5.1.1 固定电压法MPPT跟踪的仿真方法 (31)5.1.2 固定电压法MPPT仿真 (31)5.1.3 固定电压法MPPT仿真结果分析 (32)5.2 SVPWM控制的仿真 (33)5.2.1 SVPWM控制仿真方法 (33)5.2.2 SVPWM控制仿真电路 (34)5.2.3 SVPWM控制仿真结构分析 (35)5.3 本章小结 (36)6 结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论1.1 课题背景随着煤炭、石油等现有化石能源的频频告急和大量使用化石能源对生态环境造成严重的破坏，人类不得不尽快寻找新的清洁能源和可再生资源。

基于CPLD逆变器并联载波同步的分析与设计

基于CPLD逆变器并联载波同步的分析与设计白雪飞;胡国文【摘要】采用数字控制的多台逆变器并联时,由于各自载波不同步会形成高频环流,严重影响系统的稳定性和增加损耗.给出了一种基于CPLD实现载波同步的方法,结合DPLL技术能够使从机在一个开关周期里跟踪主机同步信号,克服了传统载波同步方法效率低、抗干扰性差等缺点.在两台50 kW逆变器并联实验平台上进行实验验证,结果表明该载波同步方法动态响应速度快、稳定性好.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2015(039)003【总页数】3页(P581-582,590)【关键词】逆变器并联;载波同步;DPLL;CPLD;稳定性【作者】白雪飞;胡国文【作者单位】盐城工学院电气工程学院,江苏盐城224000;盐城工学院电气工程学院,江苏盐城224000【正文语种】中文【中图分类】TM464多模块并联实现大容量电源系统是当今电源技术的发展方向。

多模块并联各模块功率开关管的电流应力降低，从根本上保证了可靠性[1]。

对于逆变器并联，各模块输出电压幅值相等、频率一致、相位同步，并且尽可能减小模块内部的环流。

对于采用数字控制的多台逆变器，载波由内部PWM模块产生，由于上电时间等随机问题，会造成各逆变器载波不同步。

逆变器并联时，载波不同步会引起高频环流，严重影响系统的稳定性和增加系统损耗[2]。

目前，传统载波同步是通过DSP或通讯来实现[3]，采用DSP实现是用主机同步信号直接触发从机PWM，由于同步信号一般为高频信号，所以该方法抗干扰性差；通讯方式会引入通讯延时，降低了控制的精度。

本文基于CPLD给出一种新型载波同步方法，其内部嵌入了DPLL[4]，提高了系统抗干扰性，且能够在一个开关周期使从机跟踪主机同步信号。

此外，本文根据开关频率动态修改载波同步参数，增加载波同步的范围。

以3台逆变器并联系统为例，图1给出了载波同步原理图。

载波同步让从机跟踪主机发出的同步信号，使从机和主机的载波相位一致，从而消除载波不同步带来的高频环流，提高系统稳定性和减少系统损耗。

基于MATLAB的单相逆变器并网控制技术仿真研究毕业论文

中北大学毕业论文任务书学院、系：信息商务学院、信息与通信工程系专业：电气工程及其自动化学生姓名：雒瑞阳学号：09050444X47论文题目：基于MATLAB的单相逆变器并网控制技术仿真研究起迄日期: 2013年月日~ 2013年月日指导教师:李静系主任:王明泉发任务书日期: 2013年月日毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

microchip 并网太阳能微型逆变器参考设计

50W G = 300 Wm2 电压 10 20 32010 Microchip Technology Inc.
DS01338A_CN 第 5 页
AN1338
太阳能系统的演变
PV 电池已在许多应用中被用来产生电力。本部分将会简要讨论其中部分应用。小木屋系统 —— 采用简易的 12V 直流系统为独立式木屋提供照明。低瓦数（<100W）太阳能电池板直接与电池相连。电池连接到照明灯和其他 12V 直流电器，如图 5 中所示。充入未经稳压的电流会导致电池寿命缩短。可用的电器受限于 12V 直流电源，因为导线电阻使得最大功率只有几百瓦特。此系统不会接入交流电线路，因而被称为 “ 离网 ” 应用。乡村家用系统 —— 将提供 24-96V 的较大电池板连接到逆变器以产生 120/240 VAC，用以为标准照明和电器供电，如图 6 中所示。使用稳压式充电模块可改善电池寿命。此较高的直流电压支持中等功率水平。此系统不会接入交流供电线路，因而被称为 “ 离网 ” 应用。
电流 G = 1000 Wm2
最大功率点
6 4
60ºC 2
10ºC
电压 10 20 30 40 50
电流－电压与温度曲线（36 个电池串列）
最大功率点（MPP）
太阳能电池可在较宽的电压（V）和电流（I）范围内工作。通过将受照射电池上的电阻性负载从零（短路）持续增加到很高的值（开路），可确定 MPP （即 V x I 达到最大值的点）；也就是说，在此照射强度下，负载可从电池获取最大功率。（短路和开路极端情况下的输出功率均为零）。高品质的单晶硅太阳能电池在其温度为 25°C 时可产生 0.60V 的开路电压（VOC）。在光照充分的情况下，电池温度可能会接近 45°C （即使气温为 25°C），这样会使每个电池的开路电压降低到 0.55V。此类电池的电压。会适度地降低，直至接近短路电流（ISC）

基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计

基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计一、本文概述随着全球对可再生能源的需求不断增长，光伏技术作为清洁、可持续的能源形式之一，已在全球范围内得到广泛应用。

三相光伏并网逆变器作为光伏系统的核心设备，其性能直接影响到光伏系统的发电效率和电能质量。

电流控制器作为三相光伏并网逆变器的重要组成部分，对于实现光伏系统的高效、稳定运行具有关键作用。

因此，研究并设计高效的三相光伏并网逆变器电流控制器具有重要意义。

本文旨在探讨基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器的设计。

PI控制作为一种常用的线性控制方法，具有结构简单、稳定性好、调节速度快等优点，在电力电子领域得到了广泛应用。

本文将首先介绍三相光伏并网逆变器的基本原理和结构，然后详细阐述基于PI控制的电流控制器设计过程，包括控制策略的选择、控制器的参数设计以及稳定性分析等。

通过实验验证所设计的电流控制器的有效性，并对其性能进行评估。

通过本文的研究，旨在提供一种基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器的设计方法，为光伏系统的优化和升级提供理论支持和技术指导。

本文的研究成果也有助于推动光伏技术的进一步发展，为实现全球能源结构的绿色转型做出贡献。

二、光伏并网逆变器基本原理光伏并网逆变器是太阳能光伏发电系统中的关键设备，其作用是将光伏电池板产生的直流电能转换为交流电能，并与公共电网同步连接，实现电能的并网供电。

光伏并网逆变器的基本原理可以分为以下几个步骤。

光伏电池板的工作原理：光伏电池板利用光电效应，将太阳光能直接转换为直流电能。

当太阳光照射到光伏电池板表面时，光子与电池板中的半导体材料相互作用，导致电子从原子中逸出，形成光生电流。

直流-直流（DC-DC）变换器：由于光伏电池板输出的直流电压随着光照条件和温度的变化而变化，因此需要通过DC-DC变换器将其转换为稳定的直流电压。

常见的DC-DC变换器有升压型（Boost）、降压型（Buck）和升降压型（Buck-Boost）等。

基于IPM的有源电力滤波器设计

ＡｃｉｅＰｏｒＦｉｅｓｇｓｄＯｌⅡ’ ｔｖｗｅｌｒＤｅｉｎＢａｅｉｔＭ
ＷＡＮＧＤｅｔｏ．ＷＡＮＧＸｉｏｌｇ — ａａ —ｉ￣ｎ
（．ｈｎｏｇＵｉｒｉｏａ１ａｄｎｎｖｓｙＨｔｍ，Ｊａ５０１ｈｎＳｅｔｅｉｎ２０６，Ｃｉｎａ）ＡｂｔａｔＴｉｐｐｒｒｓｎｌｉｔｌｖｄａｔｅｐｗｒｌｒＡＦａｅｎ５ｈｇｎｒｉ１ｓｒｓｉｔｌｅｔｏｅｓｒｃ：ｈｓａｅｅｅｔａｅｅｅｃｉｏｅｆｔ（Ｐ）ｂｓｄｏｔｅｅａｏＬｅｅｎｌｇｎｐｗｒｐｓｌｎｒａｖｅｉｔｎｉｅｉ
能力更高。
通过仿真软件Ｍｌｓ＿ｅ０～０１ｅｏｍｖｒ９１９仿真的ｃｉ＿
发热情况如表１所示，中开关频率为１Ｈｚ输其０ｋ，
出电流为５由表可见，ｌ系列Ｐ５Ｃ１２０Ａ。ＬＭ１０ＬＡ１０
图５为输出电流波形图。由图可见，出电流输的纹波有大幅降低。需要说明的是当电流的上升率与下降率相同时。２个逆变器的纹波电流几乎
结合本设计的硬软件特点，提出了直接脉宽
压（包含浪涌电压）最大为１Ｖ。开关引起的浪涌ｋ电压通常小于１０Ｖ．因此直流母线的极限电压０为９０Ｖ即直流母线电压达到９０Ｖ必须进行过０．０压保护．否则不能保证ＩＭ安全工作。通过对式Ｐ样书分析，设计最后选择Ｐ５Ｃ１１０Ｐ为该Ｍ１０ＬＡ２ＩＭ

基于TMS320F2808和PS21965的闭环逆变器设计

基于TMS320F2808和PS21965的闭环逆变器设计摘要：针对三项逆变器电路复杂性，提出了一种基于三菱智能功率模块（IPM）PS21965和TI的DSP芯片TMS320F2808的逆变器。

该文给出了硬件电路和软件设计方案，根据实验结果得出，该逆变器具有电路简单、成本低廉、三相不平衡负载能力、输出谐波抑制能力强等优点。

关键词：逆变IPM PID控制closed-loop inverter Based on TMS320F2808 and PS21965Abstract：As the circuit of three phase inverter is very complexity, an inverter circuit scheme is designed base on the intelligent power module of Mitsubishi and the digital signal processer of Texas Instruments in this article. This paper provides the hardware circuit and the software solutions. It is shown that, this scheme is simple, low cost, with unbalanced three-phase loads ability, and less harmonic component.Keywords：inverter IPM PID光伏并网发电和变频技术的发展为社会带来了巨大的经济效益和社会效益，而这两种技术和核心就是逆变技术。

该文将介绍一种基于TITMS320F2808作为主控芯片、PS21965作为功率逆变桥的逆变器设计。

最终可输出三项逆变交流电，既可以用作电机的转速控制，又可用作小功率UPS。

基于PV-IPM的光伏并网逆变器

ｗｈｃｃｎｂｅｃｏｅｔｄｉｈａｎｎｃｅｗｉｈａｏＰＶａｒｙｓｎｄｔｖｒｕｓｉｒａａｍａＰＶｓｓｅｋｅｙｔｍｅｓｌ．ａｕｅｏｉｓｂｉｈＰＶ—ＰＭ，ｈｃｒａｉｙＦｅｔｒｓｆｍｔｕｓｉＩｔｅｉ—
（．京航空航天大学，动化学院，江苏南京１南自２０１；２上海航锐电源科技有限公司，上海１０６．２０３）０３６２１０；０１１３三菱电机机电（海）限公司，上海．上有
摘要：发了一种基于Ｐ０６Ａ６开Ｍ５ＢＬ００的双输入组串光伏并网逆变器。支路具有独立的Ｂｏｔ换器和最大功两ｏｓ变
１引言为抑制地球温暖化，自然能源发电系统，太如阳能发电等应用日益广泛。住宅用的太阳能发电系统将太阳能电池板的直流电转换成交流电。由
系统有两级能量变换单元，出了两级式并网逆变器的能量管理方法。最后给出了效率图以及并网实验波形。给关键词：变器；光伏并网：光伏智能功率模块逆
中图分类号：Ｍ４４Ｔ６文献标识码：Ａ文章编号：００１０２１）００２ — ２１０ — ０Ｘ（００１ — ０００
ＰＭ５ＢＬ６．ｈｕｌｃｒｕｔｂａｃｅａｅｉｄｐｎｅｔｂｏｔｃｎｅｍａｄｔａｋｎｏｔｏｆｍａｉｍｏｒ０６Ａ００Ｔｅｄａｉｉｒｎｈｓｈｖｎｅｅｄｎｏｓｏｖ￣ｅｎｒｃｉｇｃｎｒｌｏｘｍｕｐｗｅ，ｃ

PSIM仿真设计单相桥式SPWM逆变器

PSIM仿真设计单相桥式PWM逆变器一、实验目的1.加深对SPWM基本原理的理解2.熟悉双极性脉冲宽度调制和单极倍频正弦脉宽调制的原理。

3.掌握PSIM仿真软件基本操作并搭建单相SPWM仿真验证双极性脉冲宽度调制和单极倍频正弦脉宽调制；实验验证单级倍频正弦脉宽调制的特点。

二、实验设备表4-1 实验所需设备表三、实验原理(一)、单相桥式电路（H桥）拓扑及其工作原理电压型全桥逆变电路共有四个开关管：T1、T2、T3、T4和四个续流二极管二极管D1、D2、D3、D4，如图4.1所示。

当T1、T4导通时，V ab=V D；当T2、T3导通时，V ab=-V D；当T1、T3导通时V ab=0；当T2、T4导通时，V ab=0（其中T1、T2不能同时导通；T3、T4不能同时导通）。

因此控制四个开关管的通断可以控制输出电压在V D、-V D、0之间变化。

(二)、SPWM 的原理采样控制理论有一个重要的原理——冲量等效原理：大小、波形不相同的窄脉冲变量，例如电压V(t)，作用于惯性系统（例如RLC电路）时，只要它们的冲量，即变量对时间的积分相等，其作用效果相同。

V DV o 图3-1 单相桥式逆变电路的拓扑结构图3-2 用SPWM电压等效正弦电压如果将图3-2所示的标准正弦波等分成很多份，那么一个连续的正弦波也可以看作是一系列幅值为正弦波片段的窄脉冲组成。

如果每个片段的面积分别与①、②、③…所示一系列等宽不等高的矩形窄脉冲的面积相等，那么从冲量等效的观点看，由①、②、③…这些等宽不等高矩形脉冲波构成的阶梯波和标准正弦波是等效的。

进一步，如果让图3-1所示逆变器产生如图3-2所示一系列幅值为±U d 的等高不等宽矩形电压窄脉冲，每个电压脉冲的面积（冲量）分别与①、②、③…面积相等，于是图3-2中的登高不等宽的脉冲电压和正弦电压也是冲量等效的。

作用于R、L、C惯性系统后基本是正弦波。

※(三)、双极性正弦脉冲宽度调制（重点）图3-3 双极性正弦脉宽调制输出波形基于载波的SPWM如图3-3所示，图中的高频三角波v c成为载波，正弦波v r称为调制波或参考调制波。

ipm智能模块生产工艺

ipm智能模块生产工艺一、IPM智能模块简介IPM（Intelligent Power Module）智能模块是一种集成了电力电子器件、微处理器和相关控制电路的模块。

它广泛应用于风电、光伏、电机控制等新能源领域，用于实现电能的高效转换与控制。

IPM智能模块的主要功能包括：AC/DC、DC/DC转换，电机控制，逆变器并网等。

二、生产原材料与采购IPM智能模块的生产需要采购多种原材料，包括：电力电子器件（如IGBT、MOSFET等）、微处理器、电容、电阻、二极管等电子元件，以及PCB板、外壳等结构件。

选择合适的供应商是生产过程中的关键环节，需考虑供应商的品质、价格、交货期等因素。

三、生产设备与技术IPM智能模块的生产设备主要包括贴片机、波峰焊机、回流焊机、自动测试设备等。

生产技术涉及表面贴装技术（SMT）、通孔插装技术（THT）、混合组装技术等。

组装完成后需要进行功能测试和性能测试，以确保产品符合设计要求。

四、生产流程与步骤IPM智能模块的生产流程包括：来料检测、SMT贴装、波峰焊接、回流焊接、插件组装、功能测试、性能测试、成品检测等步骤。

各阶段需严格控制工艺参数，确保产品质量。

五、质量控制与检测方法质量控制是生产过程中的重要环节，需建立完善的质量管理体系，对每个生产环节进行严格监控。

检测方法包括外观检测、功能检测、性能测试等。

成品需符合设计要求，并经过严格的质量检验才能出厂。

六、安全生产管理及环境保护措施安全生产管理是工厂管理的重中之重，需建立健全的安全管理制度和应急预案。

定期进行安全检查和隐患排查，确保员工的人身安全和工厂的财产安全。

在环境保护方面，需采取有效的措施减少生产过程中的污染，如建立废水处理系统、废气处理系统等。

同时，合理利用资源，降低能耗，推动绿色生产。

七、优化与改进现有的生产方法随着技术的不断进步和市场的变化，我们需要不断优化和改进现有的生产方法。

例如，采用更先进的贴装技术和焊接技术以提高生产效率和产品质量；通过调整工艺参数和材料配方来降低成本；引入自动化和智能化设备，提高生产的自动化程度，减少人工干预；加强质量管理体系的建设，完善质量检测手段和方法，确保产品质量的稳定性和可靠性。

100KW并网发电系统方案

－20～＋50 -25～+55 0~95%（不结露）
≤5000
D 组件阵列方案
峰值功率 250W
峰值电压 31.1V
开路电压
工作电流
37.4V
7.89
光伏组件参数
短路电流 8.65
每路 20 块，共 20 路，共计 400 块。峰值功率为 100000W。
三、其他部件介绍 1、并网监测单元
为用户提供一个远程监管供用电设备的在线系统，提供实时数据显示与处理、系统功能分析，系统事故追忆、各种文档备份、用户级别选择、远程特定功能控制实现、新用户电源使用学习，在线帮助等功能强大、界面友好、人机对话简单的管理软件
额定容量（KW）
50
允许最大电池阵列功率（KW）
56
最大开路电压（VDC）可接入阵列串联数（推荐）
1000 20 串（推荐 35V 左右/块）
串联范围
15 串~20 串
MPPT范围（VDC）额定交流输出功率（KW）
440～850 60
电网电压范围（VAC）
330～460
电网频率范围（Hz）
50±4.5 或者 60±4.5
8、建筑物（计算机机房和办公室区域）
建筑物的设计施工规范严格按照国家标准实施，计算机机房的防雷设计施工规范严格执行国家标准《GB50174-1993》,办公室区域的防雷设计施工规范严格执行国家标准《GB50057-94》.
9、防雷及接地保护
9.1 光伏并网电站所有建筑物（计算机机房和办公室区域）的防雷措施应严格执行国家标准：建筑物防雷设计规范：《GB50057-94》计算机房设计规范：《GB50174-1993》
五、直流屏
直流屏采用母线并联方式，将所有的汇流箱的汇流输出统一接入直流屏，由直流屏进行集中监控管理，使用操作维护方便。每台逆变器的直流输入均从直流屏母线上进行直流配电和直流汇集。

直接并网逆变器的实现方案

图11为实验所得波形，
其中图11(a)为电感两端端电压的波形图；图11(b)为电网电压和逆变器输出并网电流波形(为观测方便，将并网电流信号反相显示)。
由实验结果可知，该分布式发电用高频环节并网逆变器功率因数近似于等l，电流畸变小，有较好的并网特性。
6 结语
本文根据分布式发电的需要设计了一种单相电压型并网逆变器。该逆变器采用了基于电压矢量图分析计算的间接电流控制策略。具有稳定性高，单位功率因数和对电网输出谐波小等优点，相信会有良好的市场应用前景。
三、古诗词鉴赏（11分）
阅读下面这首唐诗，完成9—10题。
学诸进士作精卫衔石填海
韩愈
鸟有偿冤者，终年抱寸诚。
口衔山石细，心望海波平。
渺渺功难见，区区命已轻。
人皆讥造次，我独赏专精。
岂计休无日，惟应尽此生。
何惭刺客传，不著报雠名。
9．本读前六句是怎样运用对比手法勾勒精卫形象的？请简要分析。(6分)
10．诗歌后六句表达了作者什么样的人生态度？（5分）
居家，中丞惠文，郡国守令以下，干旄往往充斥巷左，而多不延接。即有时事，非公愤不及齿颊。人劝之请托，曰：“吾不能以面皮口舌博钱刀，为所不知后人计。”指床上书示之：“有此不贫矣。”公于书无所不读，而尤攻《文选》一书，到掩卷而诵，不讹只字。于诗若文无所不比拟，而尤精西京六朝青莲少陵氏。公又以其绪余为传奇，若《紫箫》、《还魂》诸剧，实驾元人而上。每谱一曲，令小史当歌，而自为之和，声振寥廓。识者谓神仙中人云。
②古人在走廊或书房边种上芭蕉，称为蕉廊、蕉房，饶有诗意。
③因此蕉阴之下，是最舒适的小坐闲谈之处。
④在旁边配上几竿竹，点上一块石，真像一幅元人的小景。
⑤在夏日是清凉世界，在秋天是分绿上窗。
⑥小雨乍到，点滴醒人；斜阳初过，青翠照眼。

逆变器

基于DSP控制的三相光伏并网逆变器设计摘要：介绍了基于DSP控制的并网逆变器原理和软硬件设计。

该装置主要应用于小功率分布式光伏并网发电系统，利用数字控制技术和智能功率模块实现太阳能到电能的转换，并且保证以单位功率因数输出高质量的电流波形，最后给出了样机实验，证明了该装置具有的较好性能。

关键词：DSP；最大功率点跟踪；逆变器；PWM控制中图分类号: 文献标识码: 文章编号：0 引言随着太阳能的开发和应用，采用SPWM技术的并网逆变器装置在分布式光伏并网发电系统领域获得广泛的应用。

与传统整流器相比，这种逆变器装置的主电路采用可关断的全控器件，可以实现电能的双向传输。

这种逆变器装置不仅具有受控的AC/DC整流功能，而且还具有DC/AC的逆变功能。

通过数字控制技术在并网逆变器交流侧可实现单位功率因数运行和正弦化电流波形，在分布式光伏并网发电系统中采用PWM并网逆变器可以在向电网馈送能量的同时，减少装置对电网的污染，实现高质量的并网发电。

本文描述一个应用于光伏并网发电系统，采用直接电流控制的三相电压源型PWM并网逆变器的设计过程，并对逆变器的控制策略进行了分析和研究，并采用三菱公司的智能功率模块IPM50RSA060和德州仪器（TI）公司的DSP芯片TMS320LF2407设计了原型样机。

最后的实验结果表明采用PWM控制的逆变器适合应用于中小型功率光伏并网发电系统，且有广泛的应用前景。

1 光伏并网发电系统组成光伏并网发电系统主要由太阳能电池板（即光伏阵列），并网逆变器,滤波电抗器和DSP控制电路构成。

整个系统的结构如图1所示。

由图1可见光伏并网发电系统利用太阳能电池板将太阳能转化为直流电能，再利用并网逆变器的受控电流源特性，控制逆变器运行在发电状态,将直流电转化为交流电馈送电网。

图1 光伏并网发电系统机构图整个系统能量的变换和传递过程，是利用IPM模块构成的并网逆变器路来实现的，而并网逆变器的控制则是通过DSP生成驱动主电路的PWM 信号来完成。

IPM模块

用IPM 模块构成的大功率逆变电源近处来，随着我国经济快速增长、工业建设和城市扩张的大规模进行，而我国能源建设的步伐跟不上，特别是电力供应方面，全国很多地区和省市，不得不对工矿企业、商业用电进行拉闸限电，甚至连生命用电也受到了影响。

特别是今春以来，电力供应进入有历史以来最为紧张的年份。

另外，我国经济声速增长，各种轿车和客车大量使用，而且车内供娱乐的设备越来越多，对车内二次电源的变换器也提出了更高的使用要求。

目前使用的逆变器，存在如下点：1、体积庞大；2、转换效率低；3、适应负载能力差。

而我研究所研制的IPM DC-AC 率逆模块，具有如下特点：1、体积小，重量轻；转换效高；适应负载能力强；4、各种保护功能全；5、具有程控接口，可实现对模块的控制。

用IPM 模块构成的低频逆变电源（DC-AC，40HZ/50HZ/60HZ/400HZ/600HZ），具有应用快捷、简单和高效的特点。

下面是我研究所的DC-AC 模块的介绍：一、IPM 模块内部方框原理图图 1二、模块内部结构概述●辅助电源：由启动电源和内反馈电源组成，它要求电压在20—500 伏范围内能正常工作（一般情况下在交流200 伏整流后350 伏直流电压下工作。

）●电流型PWM 及辅助保护电路。

所谓电流型即在比较器的输入端直接用感应到的输出电流信号与误差放大器输出信号进行比较，来控制输出的峰值电流跟随误差电压变化。

这种控制方式可以改善整个开关电源电压和电流的调整率，改善整个系统的瞬态响应。

电流型PWM 还具有重迭脉冲抑制电路，消除在一种输出里出现两个连续脉冲的可能性。

这对于半桥电路或全桥电路组成的开关电源能否可靠工作是极为重要的。

而一般电压型PWM 在受干扰时，常出现一路输出中有两个连续重迭脉冲，造成桥电路上下直通而烧毁功率管。

电流型PWM 可根据检测电路送来的电流信号实行逐个检测，信号大时逐个关断，超过极限时全保护关断。

（此时需关机启动，或延时3 秒软启动。

并网逆变器电路及测试系统图文分析

并网逆变器电路及测试系统图文分析
图6-23并网逆变器原理图
由直流稳压电源的输出电压作为逆变器的输入电压。

在变压器的原边端三段输入，中间是公共端。

在输入端加入了两个功率开关管MOSFET 用来作为控制开关，两个开关管是分别导通的，一次来产生一个交变的电压。

然后经过变压器的升压，就会在变压器的副边端输出一个较高压的交变电压。

因为直流是不能通过变压器升压的，直流流过变压器就会烧掉变压器。

这里生成的交变电压是可以通过改变这两个MOS 管的驱动信号的占空比来控制副边端的电压的大小。

然后这个交变电压经过一个全波不可控的整流桥，产生一个较高压的直流。

这个直流电压在经过电容滤波，滤去交流分量，得到稳定的直流电压。

为安全起见，本实验将升压后的电压与升压前电压调为相同。

然后经过一个由4个MOS 管组成的逆变电路，形成交流电压。

这个逆变电路采用的是SPWM 调制（即正弦波调制），输出一个正弦波的交流电压。

得到的这个交流电压是含有谐波分量的，经过LC 滤波，滤去谐波分量后就可以得到一个标准的正弦波交流电压。

得到的这个正弦波电压再经过隔离变压器的升压就得到了一个工频50Hz 的市电电压，并且它的相位是与电网电压相同的，然后就把变压器的输出电压加载到电网中去。

基于PWM控制器和IPM模块的变频电源设计

基于PWM控制器和IPM模块的变频电源设计随着工业自动化程度的不断提高，变频电源在工业生产中扮演着重要角色。

变频电源通过调整电源输出的频率和电压，使得电动机等负载能够根据实际需要灵活运行，提高了设备的生产效率和能源利用率。

本文将基于PWM控制器和IPM模块，设计一个高效稳定的变频电源。

PWM控制器是一种通过调整脉冲宽度来控制输出电压的电路。

这种控制方式可以实现高效率的功率放大器，并且可以对输出电压进行精确控制。

在变频电源中，PWM控制器可以根据输入信号的频率和幅度，产生相应的PWM信号，通过驱动IPM模块来控制电源输出的频率和电压。

IPM模块（Intelligent Power Module）是一种集成了功率半导体器件和驱动电路的模块。

它可以提供高效的功率传输和控制，适用于高频和高电压的应用。

IPM模块通常包含MOSFET、IGBT、二极管等功率器件，以及保护电路、驱动电路等功能模块。

在设计变频电源时，首先需要确定输出电源的需求。

根据负载的电压和电流要求，选择合适的PWM控制器和IPM模块。

同时，还需要考虑负载的动态特性，以确定PWM控制器的工作频率和控制方法。

通常情况下，变频电源的工作频率选择在数十kHz至数百kHz之间。

其次，根据系统的电源输入要求，确定电源输入电压范围和电源稳定性要求。

选择适当的电源变换电路，将输入电源转换为PWM控制器和IPM模块需要的工作电压。

同时，还需要考虑对电源的噪声和干扰进行滤波和稳压处理，以保证电源输出的质量和稳定性。

此外，还需要考虑PWM控制器和IPM模块的保护功能。

在变频电源中，负载的变化可能导致电源过流、过压等异常情况。

为了避免由于负载变化造成的设备损坏或者电源的不稳定，可以在PWM控制器和IPM模块中加入相应的保护电路，对异常情况进行监测和处理。

最后，进行电路的布局设计和元件的选型。

根据PWM控制器和IPM模块的电路特性，合理布局电路板，减少功率传输和信号传输的干扰。

IPM模块化逆变电源说明书

IPM智能模块化UPS用户手册资料版本V1.1归档时间2014-12-24成都英格瑞德电气有限公司为客户提供全方位的技术支持，用户可与就近的英格瑞德电气有限公司办事处或客户服务中心联系。

内容如有改动，恕不另行通知。

成都英格瑞德电气有限公司地址：四川省成都市高新区益州大道1800号电话(TEL)传真(FAX)网址：目录第一章产品介绍 ...........................................................................................................................................................1.1用途 ................................................................................................................................................................1.2特点 ................................................................................................................................................................1.3系统组成 ........................................................................................................................................................1.4运行模式 ........................................................................................................................................................ 第二章安装 ...................................................................................................................................................................2.1安装准备 ........................................................................................................................................................2.2安装 ................................................................................................................................................................ 第三章操作 ...................................................................................................................................................................3.1开关机操作 ....................................................................................................................................................3.2各模块面板操作及显示 ................................................................................................................................3.3监控干接点 .................................................................................................................................................... 第四章故障处理 ...........................................................................................................................................................4.1逆变模块故障处理 ........................................................................................................................................4.2双电源模块故障处理 ....................................................................................................................................4.3充电器模块故障处理 ....................................................................................................................................4.4静态切换开关模块故障处理 ........................................................................................................................4.5监控模块故障处理 ........................................................................................................................................ 第五章维护 ...................................................................................................................................................................5.1正确保养 ........................................................................................................................................................5.2日常维护 ........................................................................................................................................................ 第六章UPS技术指标 ...................................................................................................................................................6.1逆变模块技术指标 ........................................................................................................................................6.2双电源模块技术指标 ....................................................................................................................................6.3充电器模块技术指标 ....................................................................................................................................6.4静态切换开关模块技术指标 ........................................................................................................................6.5监控管理单元 ................................................................................................................................................ 第七章后台监控 ...........................................................................................................................................................7.1软件简介 ........................................................................................................................................................7.2硬件连接 ........................................................................................................................................................7.3软件安装 ........................................................................................................................................................7.4软件应用 ........................................................................................................................................................7.5监控多套UPS系统 ........................................................................................................................................7.6常见问题处理 ................................................................................................................................................第一章产品介绍1.1用途IPM智能模块化应用于工作站、服务器、网络、电讯或其它对电源供应要求高的场合。

光伏并网发电仿真平台

光伏并网发电仿真平台光伏并网发电仿真平台是**研旭面向各大高校以及实验室机构的科研人员所研发的一种实验仿真平台，能够良好模拟光伏发电的具体情境，对于实验论证和理论探究有着非常现实的意义。

平台简介：并网光伏发电系统如图 1所示，光伏发电系统直接与电网连接，其中逆变器起很重要的作用，要求具有与电网连接的功能。

目前常用的并网光伏发电系统具有两种构造形式，其不同之处在于是否带有蓄电池作为储能环节。

带有蓄电池环节的并网光伏发电系统称为可调度式并网光伏发电系统，由于此系统中逆变器配有主开关和重要负载开关，使得系统具有不连续电源的作用，这对于一些重要负荷甚至*家庭用户来说具有重要意义；此外，该系统还可以充当功率调节器的作用，稳定电网电压、抵消有害的高次谐波分量从而提高电能质量。

不带有蓄电池环节的并网光伏发电系统称为不可调度式并网光伏发电系统，在此系统中，并网逆变器将太阳能电池板产生的直流电能转化为和电网电压同频、同相的交流电能，当主电网断电时，系统自动停顿向电网供电。

当有日照照射、光伏系统所产生的交流电能超过负载所需时，多余的局部将送往电网；夜间当负载所需电能超过光伏系统产生的交流电能时，电网自动向负载补充电能。

一、光伏并网发电实验仿真平台组成光伏发电实验仿真平台主要由以下设备组成：●光伏阵列PV模拟源或者太阳能组件电池板：●直流电源或光伏板发出的电接入光伏并网逆变器；●光伏并网逆变器将直流电逆变为符合并网要求的三相交流电，馈入主网；●监控前台，主要由工控机、显示器、上位机应用软件组成，实现对PV模拟源、逆变器等设备的数据监控以及记录保存；2.1 光伏PV模拟源PV模拟源是一种可模拟光伏板IV曲线的可编程直流电源，可代理太阳能组件，实现模拟光伏电源的IV输出，方便在室内条件下灵活做相关的实验。

具备以下特点：1)可模拟太阳能电池板输出特性2)可模拟不同光照和温度下的I-V曲线3)可测试静态和动态下的MPPT情况4)MPPT工作点实时显示于上位机软件上5)具有恒功率模式6)具有强大的图形化上位机软件7)稳压精度高、纹波电压低8)动态稳定性用Matlab仿真优化9)采用高速DSP进展PID运算，直接输出PWM2.2 太阳能光伏组件光伏组件〔也叫太阳能电池板〕是太阳能发电系统中的核心局部，也是太阳能发电系统中最重要的局部。

自动控制技术三位一体实验教学模式改革

自动控制技术三位一体实验教学模式改革作者：刘明刘金辉于亦凡张佰顺来源：《中国教育技术装备》2024年第11期摘要基于新时代军事教育方针，进行自动控制技术课程实验教学改革，提出“原理+元件+系统”三位一体实验教学模式，改革实验教学内容，开发面向装备系统的小型自动控制实验物理平台，按照原理验证、操作使用、综合设计和应用创新的顺序，分层递进式提高学生工程实践能力、综合应用能力和创新设计能力，贴近部队对非控制类专业自动控制人才的需求。

关键词自动控制技术；三位一体实验教学模式；实验箱；仿真实验中图分类号：E251.3 文献标识码：B文章编号：1671-489X（2024）11-00-040 引言新时代军事教育方针明确指出，要培养德才兼备的高素质、专业化新型军事人才。

面向部队的实战需求，军队院校教育必须以打赢为牵引，坚持为战育人，改进培养模式、革新教学资源，培养能打仗、打胜仗的合格军人[1-3]。

新时代对军事人才的工程应用能力和综合实践能力提出了更高要求。

为适应装备技术的升级革新，打赢现代化战争，实验教学作为人才实践创新能力培养的重要环节，改革势在必行。

自动控制原理在地方院校是自动化学科各专业重要的专业基础课程，自动控制技术课程在部队院校是多个工科专业必修的任职基础课程，是后续专业课程的基础[4]。

该课程的概念抽象，发展速度快，工程应用广，涉及多门学科知识的融合运用[5-7]。

自动控制技术课程的理论性和实践性很强，在教学中只有通过实验实践[8-10]，学员才能将抽象的理论知识与工程实际结合。

目前，传统的自动控制技术课程主要依托实验箱进行实验，实验内容以经典控制理论原理知识为主，多为演示性、验证性实验，缺乏实用性、综合性、设计性，使得学生较难深入理解系统的分析、设计和实际应用。

这样的实验设置未考虑部队广泛列装使用的软件和硬件，无法让学员体会自动控制技术课程在当下的武器装备、工程应用中的实际情况。

本文提出“原理+元件+系統”三位一体实验教学模式，实验内容涵盖自动控制原理、自动控制元件和装备控制系统，根据“原理+元件+系统”进行划分，采用物理仿真、数学仿真和依托实际系统等多种实验实践方法，可实现基本自动控制原理知识的验证、常用控制元件的操作使用和部分装备系统的分析控制与设计，有利于针对性地培养学生的自学能力、动手能力和综合应用能力，为其未来专业学习及任职能力形成打下坚实基础。