光伏逆变辅助电源的设计

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光伏逆变电源系统的设计(1)

0 引言随着能源消费的增长、日益恶化的生态环境和人类环保意识的提高，世界各国都在积极寻找一种可持续发展且无污染的新能源。

太阳能作为一种高效无污染的绿色新能源，一种未来常规能源的替代品，尤其受到人们的重视。

太阳能的直接应用主要有光热转换、光电转换和光化学转换三种形式，光电转换（即光伏技术）是最有发展前途的一种。

1 系统的工作原理及其电路设计光伏系统的总体框图如图1所示。

图1 系统的总体框图由图1可知，整个系统包含充电和逆变两个主要环节。

太阳电池是本系统赖以工作的基础，它的效率直接决定系统的效率。

1.1 充电控制部分1.1.1 太阳电池的工作特性太阳电池作为光伏系统的基础，其工作特性，包括工作电压和电流与日照、太阳电池温度等有着密切的关系，图2、图3分别给出了太阳电池温度在25℃时，工作电压、电流和日照的关系曲线及太阳电池的输出功率和日照（S）、U之间的曲线。

从图2可以看出，曲线上任一点处的功率为P=UI，其值除和U、I有关外，还与日照（S）、太阳电池温度等有关。

由图3进一步可知，由于太阳电池的工作效率等于输出功率与投射到太阳电池面积上的功率之比，为了提高本系统的工作效率，必须尽可能地使太阳电池工作在最大功率点处，这样就可以以功率尽可能小的太阳电池获得最多的功率输出。

在图2和图3中，A、B、C、D、E点分别对应不同日照时的最大功率点。

图2 工作电压、电流和日照关系曲线图3 输出功率和日照关系曲线1.1.2 太阳电池的最大功率点跟踪（MPPT）由图1可知，系统首先采用太阳电池阵列对蓄电池进行充电，以化学能的形式将太阳能储存在蓄电池中。

在这个过程中，通常采用自寻最优控制方式使太阳电池在最大功率点处工作。

整个控制过程可以分解成两个阶段进行：1）确定出太阳电池工作在最大功率点时的输出电压值Uref；2）改变太阳电池对蓄电池的充电电流使太阳电池的输出电压稳定在Uref。

这两个阶段是由控制电路通过检测太阳电池的输出电压和电流，采用逐次比较法来实现的。

一种用于光伏逆变器的反激式开关电源的设计

ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲＯＰＴＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳｏｌ．３２Ｎｏ．４Ｖ
Ａｕ．２０１１ｇ

光电技术应用
一种用于光伏逆变器的反激式开关电源的设计
《半导体光电》２０１１年８月第３２卷第４期
张文等：一种用于光伏逆变器的反激式开关电源的设计
率同８脚与４脚间电阻Ｒ脚４的接地电容Ｃ振ｔ、ｔ，／（。荡器工作频率按关系式ｆ＝１．８ＲＣ＝４０ｋＨｚｔｔ）这里采用芯片ＵＣ３８４３设计一个反激式ＰＷＭ电［２］源。Ｂ其工作电ｏｏｓｔ电路向ＵＣ３８４３的７脚供电，压开启阈值为８．４Ｖ。６脚接小电阻和开关二极管１Ｎ４１４８组成快速回路放电。因ＭＯＳ管栅极门限电压为４Ｖ，根据６脚输出电压范围，可大致算出为减小功耗和加快导通速度，取Ｒ９８为１８～１２０Ω，）／（。２２Ω。ＩＳ检测电流满足（ＵＣ－１．４３ＲＳ）
：ｒｉｎｃｉｌｅｓｏｗｅｒＡｂｓｔｒａｃｔｈｅｗｏｒｋｉｎｏｆＵＣ３８４３ａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．ＡｎａｕｘｉｌｉａｒｓｕｌＴｐｐｐｇｙｐｐｙａｆｌｂａｃｋｃｏｎｖｅｒｔｅｒｗｉｔｈｍｕｌｔｉｌｅｏｕｔｕｔａｓｔｈｅＰＶｉｎｖｅｒｔｅｒｉｓｄｅｓｉｎｅｄｕｓｉｎＵＣ３８４３ｃｈｉｕｓｉｎ－ｙｐｐｇｇｐ．ｇＴｅｓｔｓｗｅｒｅｄｏｎｅｏｎｔｈｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｕｔｒａｎｅｏｆ１００～４００Ｖａｎｄｏｕｔｕｔｏｆ６５Ｗ．Ｔｈｅｒｏｔｏｔｅｐｇｐｐｙｐ，ｗｏｒｋｉｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｄｅｓｉｎｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｒｅａｎａｌｚｅｄａｎｄｇｇｑｙｓｕｂｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｎｉｓｉｖｅｎｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅｃｏｎｄａｒｃｉｒｃｕｉｔｓ．Ｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｒｏｖｅｔｈｅｔｈｅ－ｇｇｙｐｐ，，ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｏｆｔｈｉｓｄｅｓｉｎａｎｄｔｈｅｆｌｂａｃｋｃｏｎｖｅｒｔｅｒｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｉｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｇｙｇｙｒｏｍｔｓｔａｂｉｌｉｔａｎｄｄｎａｍｉｃｒｅｓｏｎｓｅ．ｐｐｙｙｐ：；ｏｗｅｒＫｅｗｏｒｄｓＣ３８４３；ａｕｘｉｌｉａｒｓｕｌｆｌｂａｃｋＵｐｙｐｐｙｙｙ

一种大型电站式光伏并网逆变器辅助电源设计

常见的Ｂｕｃｋ电路，一般会将开关器件放到高电压侧。但由于设计输入电压较高，若采用惯用设计方案将造成开关器件驱动电路过于复杂翻。为了简化设计并规
４００Ｖ，最大电流输出
为６００ｍＡ。由此可知：
最大占空比Ｄ雕＝争０．８９
压达到ＫＡ３８４２启动门限电压１６Ｖ后电路自启动。为了防止启动瞬间产生浪涌电流和电压过冲，设计使用三极管Ｑ４与电容Ｃ１３实现电路的软启动。电路上电初始电容两端的电压为零，即三极管基极电压为低电平时三极管导通。此时，控制芯片１脚被拉至低电平，ＫＡ３８４２输出的ＰＷＭ占空比强制设置为零。此后，芯片８脚通过电阻Ｒ１１对电容Ｃ１３进行充电至电容两段电压逐渐升至５Ｖ，三极管Ｑ４截止，电路完成启动。启动后，ＫＡ３８４２由辅助绕组供电。在芯片管脚３和管脚４之间并联电阻Ｒ１３与Ｃ１２进行斜坡补偿，防止ＰＷＭ的占空比超过５０％后电路发生振荡。反馈环路是控制电路的关键，系统采用精密稳压源ＴＬ４３１与光耦ＰＣ８１７将Ｂｕｃｋ输出电压引入控制芯片完成电压环路的控制。电流环路使用电阻Ｒ１４对电流进行取样输入到芯片管脚３中。当采样电压超过１Ｖ后，芯片自动关断ＰＷＭ输出，电路进入保护状态同。
．
（５）
＼，
２．２基于ＫＡ３８４２的控制电路设计电路工作在电流控制模式下，控制芯片选用应用广泛的￣３８４２固定频率电流模式ＰＷＭ控制器。启动电

光伏逆变电源系统的设计(1)

0引言随着能源消费的增长、日益恶化的生态环境和人类环保意识的提高，世界各国都在积极寻找一种可持续发展且无污染的新能源。

太阳能作为一种高效无污染的绿色新能源，一种未来常规能源的替代品，尤其受到人们的重视。

太阳能的直接应用主要有光热转换、光电转换和光化学转换三种形式，光电转换（即光伏技术）是最有发展前途的一种。

1 系统的工作原理及其电路设计光伏系统的总体框图如图1所示。

图1 系统的总体框图由图1可知，整个系统包含充电和逆变两个主要环节。

太阳电池是本系统赖以工作的基础，它的效率直接决定系统的效率。

1.1充电控制部分1.1.1太阳电池的工作特性太阳电池作为光伏系统的基础，其工作特性，包括工作电压和电流与日照、太阳电池温度等有着密切的关系，图2、图3分别给出了太阳电池温度在25 C 时，工作电压、电流和日照的关系曲线及太阳电池的输出功率和日照（S）、U之间的曲线。

从图2可以看出，曲线上任一点处的功率为P=UI，其值除和U、I有关外，还与日照（S）、太阳电池温度等有关。

在图2和图3中，A、B、C、D、E点分别对应不同日照时的最大功率点。

图2 工作电压、电流和日照关系曲线图3 输出功率和日照关系曲线1.1.2太阳电池的最大功率点跟踪（MPPT）由图1可知，系统首先采用太阳电池阵列对蓄电池进行充电，以化学能的形式将太阳能储存在蓄电池中。

在这个过程中，通常采用自寻最优控制方式使太阳电池在最大功率点处工作。

整个控制过程可以分解成两个阶段进行：1）确定出太阳电池工作在最大功率点时的输出电压值Uref ；2）改变太阳电池对蓄电池的充电电流使太阳电池的输出电压稳定在Uref。

这两个阶段是由控制电路通过检测太阳电池的输出电压和电流，采用逐次比较法来实现的。

光伏逆变器的设计与控制

光伏逆变器的设计与控制光伏逆变器是在光伏发电系统中至关重要的一部分，它负责将由光伏组件产生的直流电转变为交流电供应给电网或负载。

在光伏逆变器的设计与控制过程中，需要考虑电流、电压、频率等多个因素，以确保逆变器的高效运行和安全性。

本文将详细介绍光伏逆变器的设计和控制方法。

一、光伏逆变器的设计1. 逆变器拓扑结构设计逆变器的拓扑结构决定了其工作性能和效率。

典型的逆变器结构包括单相桥式逆变器、三相桥式逆变器、多级逆变器等。

在选择逆变器拓扑时，需要考虑系统的功率要求、设计成本、效率等因素。

2. 开关器件选择逆变器的开关器件是实现电能转换的核心组件，常用的有IGBT、MOSFET等。

在选择开关器件时，需要考虑其导通压降、开关速度、损耗等因素，以确保逆变器的性能和效率。

3. 控制电路设计逆变器的控制电路决定了其电流与电压的调节性能。

常用的控制电路有电压闭环控制和电流闭环控制。

其中，电压闭环控制通过反馈系统控制输出电压，电流闭环控制通过反馈系统控制输出电流，可以实现更精确的电流控制。

4. 滤波器设计在光伏逆变器的输出端需要加入滤波器来滤除谐波和噪声。

滤波器的设计应考虑其频率特性和衰减特性，以确保逆变器输出的交流电质量良好。

二、光伏逆变器的控制1. MPPT算法最大功率点追踪（MPPT）是光伏逆变器控制的重要环节。

光伏组件的输出功率与光照强度、温度等因素相关，MPPT算法通过不断调整逆变器的工作状态，追踪出光伏组件的最大功率点，从而提高光伏系统的整体效率。

2. 电网连接控制光伏逆变器通常需要与电网连接，与电网进行同步运行。

在电网连接控制中，需要考虑电压频率、相位等因素，确保逆变器输出的交流电与电网保持同步，并满足电网的电压、频率等要求。

3. 故障保护光伏逆变器的故障保护是确保逆变器安全运行的重要环节。

常见的故障包括过压、过流、短路等，逆变器应具备对这些故障进行检测和保护的能力，同时及时发出警报并停机，以避免损坏设备或危害人身安全。

光伏发电系统辅助电源的设计

随着国家对风能，太阳能等可再生能源的重视，太阳能的开发利用得到了全社会的广泛关注，获得
1
反激开关电源的工作原理
了越来越广泛的应用。在各种建筑物中、公路交通上、在某些电网供电困难特定的场合，光伏发电显得尤为重要。在整个光伏发电系统模块中，辅助电源模块是最基本的也是最重要的部分，它为驱动模块、控制模块和各种芯片提供不同等级的隔离电源，因此，辅助电源提供电压的可靠性对系统整体的稳定运行起着至关重要的作用。光伏面板的输出电压会随着光照强度和外界温度变化而变化，是一个时刻变化的输出量，因此，系统需要宽电压输入范围的开关电源，使其能够输出纹波小、高精度和稳定的直流电压。 [1-6]
启动阶段后期：考虑到反激式变换器的效率，在原有的基础上加上一个辅助绕组。初期启动一两个周期后，辅助绕组建立了电压回路后，芯片的供电电源由反馈绕组提供。
工作阶段：正常的启动后，功率管 MOSFET 导通，此时能量储存在变压器的一次侧，二次侧由于二极管的反置不能形成回路。关断时，一次侧的
关键词：开关电源；光伏逆变器；反激变换器；UC3842
中图分类号：TN34
文献标识码：A
文章编号：1674-6236（2019）02-0117-04
Design of auxiliary power in the photovoltaic power system

一种光伏发电系统中辅助电源设计

（ｎｅｉｌｔｎｃｅｃｎｅｈｏｇｈｎ，ｈｎｄ１７，ｈｎ）ＵｗｍｔｏＥｅｒｉＳｉｅａｄＴｃｎｌｙｏＣｉａＣｅｇｕ６３Ｃｉｙｆｃｏｃｎｏｆ１１ａ
ＡｂｔａｔＡｃｒｉｇｔｅｃａａｔｒｔｆｔｅｗｄｏｔｇｕｐｔｆｔｅｐｏｏｏａｃｃｌｎｔｅｐｏｏｏａｃｐｗｅｅ－ｓｒｃ：ｃｏｄｎｔｈｒｃｅｓｉｏｉｅｖｌｅｏｔｕｈｔｖｈｉｅｌｉｈｈｔｖｈｉｏｒｇｎｏｈｉｃｈａｏｈｓ
压为２Ｖ的单端反激式开关电源，为光伏发电系统中的逆变控制系统等提供了可靠的供电电压。实验测试结果表４
明。所设计的电源具有优良的稳压性能。而且电压纹波小、负载调整率和电压调整率低。目前该电路已作为辅助电
ｐｗｒｓｐｌｈｓｇｏｏａｅｒｕａｏｅｆｍｎｅａｄｉｈｓｌｕｐｔｏｔｅｒｐｅｌｗｌｄａｊｓｅｔａｅａｄｏｅｕｐｙａｏｄｖｌｇｅｌｉｎｐｒｒａｃ，ｎｔａｗｏｔｕｌｇｐｌ，ａｄｕｔｎｒｔｎｔｇｔｏｏｖａｉｏｏｍ
ｅｔｎｓｅａｓｉｈｎｏｅｕｐｙｏｉ — ｄｄｆｂｃｅｉｎｄｂｓｄｏｉｈｉｔｒｔｎｒｅ－ｏｅｒｉ￣ｔａｏｍ，ｗｔｉｐｗｒｓｐｌｆｎｅｅｙａｋｉｄｓｅａｅｎｈ — ｅａｄａｄｇｅｎｍｄｃｇｓ￣ｅｎｌｓｇｇｎｇｅ

光伏电源逆变器的设计(毕业设计论文)

光伏电源逆变器的设计摘要随着传统的三大化石能源日渐枯竭，绿色能源的开发和利用将会得到空前的发展，太阳能作为世界上最清洁的绿色能源之一，起并网发电备受世界各国普遍关注。

而光伏并网发电系统的核心部件，如何可靠的高质量地向电网输送功率尤为重要，因此在可再生能源并网发电系统中起点能变换作用的逆变器成为了研究的一个热点。

为此本文仍然采用“全桥逆变+LC滤波+工频升压”的逆变电源设计方案。

整个系统设计分为SPWM波形产生电路、H桥驱动及逆变电路、欠压过流保护电路。

在SPWM波形产生环节，本文采用脉宽调制芯片SG3525的为核心。

由文氏桥振荡电路产生50Hz的正弦波基准信号。

然后经过精密整流、放大等处理输入到SG3525的补偿信号端，从而输出SPWM波。

最后进行死区延时，输入到驱动电路中。

在驱动电路设计环节中，本文采用两片IR2110半桥驱动芯片构成全桥驱动电路。

输出侧逆变电路中开关管选用耐压值高的MOSFET。

然后经过工频变压器进行升压到市电，供家用电器使用。

对输入、输出进行采样，实时监控是否欠压、过流，进行保护动作。

最后，给出额定功率为500W（输入电压12V输出交流220V）的单相逆变器样机的试验波形。

关键词：光伏电源，逆变器，SPWM，SG3525，IR2110DESIGN OF PV POWER INVERTERABSTRACTIn recent years, photovoltaic technology has broad application. As our country's new energy law enacted, the photovoltaic power system in our country will have a broader space for development. Inverter is an important component in PV system. Its performance has great influence on the application of photovoltaic system. Currently, the domestic pure sine wave output inverter mainly uses 50Hz transformer for raising the output voltage, this paper is still developed an inverter by using the “Full-bridge circuit + LC filter + Isolator transformer”design proposal. The whole system is divided into SPWM waveform generator circuit, H bridge driver circuit and the inverter circuit, low voltage and over-current protection circuit.In SPWM waveform generation part, this paper uses SG3525 PWM chip core. The Wien bridge oscillation circuit generates 50Hz sine reference signal. After this signal precision rectification, amplification and other processing of the compensation signal input to the SG3525-side, so this part output the SPWM wave. Finally, the SPWM signals enter into the driving circuit after dead-time delay.In the design of drive circuit part, using two IR2110 half-bridge driver chips constitute a full-bridge driver circuit. The output side of inverter switch circuit selects high voltage value MOSFET. Then through 50Hz transformer, boost to the mains for household appliances. Testing the samples of the input and output voltage, real-time monitoring is under-voltage, over current, protection action.Finally, rated power for 500W (Input voltage 12V, Output communication 220V) single-phase ac inverter prototype test waveforms have been given.KEY WORDS：PV power, Inverter, SPWM, SG3525, IR2110目录前言 (1)第1章系统设计概述 (3)§1.1 光伏电源逆变器的基本结构和设计要求 (3)§1.1.1 系统的基本结构 (3)§1.1.2 系统的基本设计要求 (3)§1.2 系统电源设计 (4)§1.3 逆变电路 (4)§1.3.1 逆变电路的基本工作原理 (4)§1.3.2 电压型逆变电路 (5)§1.4 SPWM调制技术 (5)§1.4.1 理论基础 (6)§1.4.2 单极SPWM调制方式 (6)§1.4.3 双极性SPWM调制方式 (8)第2章SPWM调制电路 (9)§2.1 SG3525芯片介绍 (9)§2.1.1 功能结构 (9)§2.1.2 SG3525特性 (9)§2.2 单极性SPWM调制电路 (11)§2.2.1 SPWM调制电路结构 (11)§2.2.2 正弦波发生器 (11)§2.2.3 精密整流电路 (13)§2.2.4 误差放大及加法电路 (14)§2.2.5 SPWM调制 (15)§2.2.6 时序控制电路 (17)第3章逆变电路 (19)§3.1 IR2110芯片介绍 (19)3.1.1功能结构 (19)§3.1.2 IR2110特性 (20)§3.2 驱动电路设计 (21)§3.3 输出滤波器设计 (23)§3.4 保护电路设计 (24)第4章系统调试 (27)§4.1 信号板电路的调试 (27)§4.2 信号板与H桥联调 (29)§4.3 保护电路调试 (30)结论 (32)参考文献 (33)附录 (36)前言逆变器（INVERTER）就是一种直流电转化为交流电的装置，一般是把直流电逆变成220V交流电。

光伏逆变器中反激式辅助开关电源的设计

光伏逆变器中反激式辅助开关电源的设计摘要：光伏逆变器系统需要稳定、高效的辅助电源，因此对该电源的设计方法、工作原理加以分析显十分重要。

在对其进行系统化分析的基础上，使用TOP258智能开关电源芯片，设计出多路隔离的反激式辅助开关电源，用作为光伏逆变器的辅助电源。

其具有的体积小、效率高等优点，可以很好的满足光伏逆变器的使用需求。

关键词：反激式变换器；多路隔离；辅助开关电源；光伏逆变器科学技术的飞速发展，为人类社会的物质生活水平的提升奠定了良好的基础，随之产生的问题也逐渐呈现出来，对于能源的短缺以及环境污染问题被世界国家更加重视，如今，清洁以及安全的光伏发电技术已作为重要研究课题。

在光伏发电系统中，光伏逆变器是其重要构成部分，其自身的安全、高效运行成为了重要基础。

因为逆变器本身系统的特殊性，致使其控制系统以及通信系统等要求使用±15V及5V等多路隔离电源，所以设计一个结构简单、安全可靠、性能优越的辅助电源对光伏逆变器的运行有着至关重要的影响，确保运行的安全性和效率成为了人们考虑的首要因素。

与此同时，在一般情况下，控制电路与功率MOSFET分开结构的反激式开关电源系统，具有运行成本高、开发周期长的特点，其结构的复杂性同时也增加了使用难度，降低了使用效率。

PowerIntegrations公司推出的第五代开关电源芯片TOP258，具有诸多优点，它将结合自启动电路、维系电路、PWM控制电路以及功率MOSFET等在一块，让得系统更加简单，运行成本降低，运行高效稳定。

故本设计将TOP258作为开关电源控制器，在此基础上开展设计和研究。

1 对TOP258开关电源控制器概述所谓TOP258，其为一款集成式开关电源芯片，可以把控制引脚输入电流转化成高压功率MOSFET开关输出的占空比。

按照器件的固有特性，MOSFET开关输出电压的占空比随着控制脚输入电流的增加而降低。

对于TOP258芯片来讲，其优点较多，不但拥有高压启动、自动重启、周期电流限制以及热关断等特点，还具备其他设计灵巧、减少运行成本以及增加电源性能等优点[1]。

光伏逆变器的设计与控制

光伏逆变器的设计与控制随着新能源的快速发展，光伏逆变器作为太阳能光伏发电系统的核心部件，扮演着重要的角色。

本文将详细介绍光伏逆变器的设计原理和控制方法。

一、光伏逆变器的基本原理光伏逆变器是将直流光伏电能转换为交流电能的电子设备。

其主要功能是将太阳能电池板输出的直流电转换成交流电供电给电网或负载使用。

逆变器的核心部分是功率变换电路，它通过控制开关管（如MOSFET）的开关时间和频率，实现直流电到交流电的转换。

二、光伏逆变器的设计要点1. 功率级别选择：光伏逆变器的功率级别应根据实际应用需求来选择，可以根据系统容量、太阳能电池板的支持功率、并网电网电压等因素综合考虑。

2. 逆变方式选择：根据光伏逆变器的输出电流波形和负载类型，可以选择谐振逆变、逆平波逆变等不同的逆变方式。

3. 电路拓扑设计：常见的光伏逆变器电路拓扑有全桥逆变器、半桥逆变器、多电平逆变器等，根据系统要求和成本效益进行选择。

4. 控制策略设计：逆变器的控制方式包括单闭环控制、双闭环控制、预测控制等，选择合适的控制策略能够提高逆变器的性能和稳定性。

三、光伏逆变器的控制方法1. 集中式控制：逆变器的控制器位于逆变器的核心部分，通过采集和处理逆变器的输入和输出电流、电压等参数，实现对逆变器的控制和保护。

2. 分布式控制：将逆变器的控制器分散在不同的功率电子模块上，各个模块之间通过通讯线路进行数据传输和同步，实现对整个逆变器系统的控制和管理。

3. 智能控制：利用现代控制算法和智能控制技术，将光伏逆变器的控制系统与电网和负载进行智能连接，实现对电能的优化调度和智能管理。

四、光伏逆变器的未来发展方向1. 提高功率密度：通过优化电路设计和封装技术，提高光伏逆变器的功率密度，实现更小体积、更高效率的逆变器产品。

2. 增强智能化水平：结合大数据和云计算技术，实现光伏逆变器的智能化监测和管理，提高逆变器系统的运行效率和可靠性。

3. 改进降噪技术：通过优化电路结构和控制策略，减少逆变器运行过程中的噪声和谐波污染，降低对电网和用户设备的影响。

光伏逆变器夜间供电辅助电源的设计

光伏逆变器夜间供电辅助电源的设计雷雪婷（固德威技术股份有限公司）摘　要：光伏逆变器白天将太阳能光伏板产生直流电压转化成交流电输入到电网中，夜间光伏板不发电，逆变器没有能量来源停止工作后ＬＣＤ灯板会熄灭，通讯功能会中断，为满足客户夜间的一些功能需求如ＬＣＤ显示、４Ｇ通讯和ＲＳＤ模块持续工作等功能，现设计一款专为并网逆变器夜间工作的辅助电源，来满足客户需求，提升产品竞争力。

关键词：并网光伏逆变器；夜间供电；辅助电源０　引言与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠。

光伏面板根据光生伏特效应原理，将太阳能转化为直流电能，接下来逆变器将这部分直流电转化为交流电接入电网中［１３］。

近年来，光伏行业竞争激烈，逆变器中各种新模块功能作为选配件也逐步配套起来，成为产品推出的一个亮点，产品实用性更强，竞争优势就更大，其中ＲＳＤ（ｒａｐｉｄｓｈｕｔｄｏｗｎ）功能在光伏逆变器中配套应用，ＲＳＤ简称快速关断，此设备主要特点是能够在电网发生故障或者人为切断等情况下，自动断开每个光伏组件的连接欸，从而减少组串的电压，保证系统中无高压，降低触电风险，提高安全性和实用性。

这就要求如果逆变器想带ＲＳＤ功能，就要给ＲＳＤ模组持续提供１２Ｖ电源，只要ＡＣ电网正常，ＲＳＤ就需要一直持续工作［４］。

并网逆变器不带电池储能，其辅助电源是从ＢＵＳ取电，当夜间光伏板无能量时，逆变器就不能工作，辅助电源随之关闭，ＬＣＤ显示屏和通讯功能也关闭。

为了增加产品的竞争力，设计一款专为逆变器夜间工作的辅助电源ＡＣＳＰＳ，ＡＣＳＰＳ的输入取电是来自电网，整流之后借助Ｆｌｙｂａｃｋ拓扑完成辅助电源设计，专为逆变器夜间ＬＣＤ／通讯／ＲＳＤ供电。

增加产品夜间供电的功能，也是提升逆变器产品的一项竞争力。

１　原理与设计１１　ＡＣＳＰＳ变压器设计反激拓扑适用于宽输入范围场合，设计成本低，稳定性高，已被广泛应用到辅助电源设计中，本方案采用单管反激拓扑。

光伏逆变电源系统的设计

光伏逆变电源系统的设计光伏逆变电源系统是一种将光能转换为电能的装置。

它通过使用太阳能电池板将光能转化为直流电能，然后经过逆变器将直流电能转换为交流电能，以满足家庭、工业和商业等领域的电力需求。

光伏逆变电源系统的设计需要考虑光伏电池板、逆变器、电池和监控系统等多个方面。

首先，光伏电池板是光伏逆变电源系统的核心组件。

在设计光伏电池板时，需要考虑太阳能资源的情况，以确定合适的电池板类型和数量。

还需要考虑电池板的安装位置和角度，以使其能够最大程度地接收到阳光。

此外，还可以考虑使用可调节角度的电池板支架，以便根据季节和时间调整电池板的角度，以提高能源利用率。

其次，逆变器是将直流电能转换为交流电能的关键设备。

在设计逆变器时，需要考虑输出功率、效率和稳定性。

输出功率取决于负载的需求，效率决定了能源的利用率，而稳定性可以确保系统长期稳定运行。

还需要考虑逆变器的保护功能，以防止过电流、过电压和短路等故障发生。

另外，电池可以作为备用电源用于储存太阳能。

在设计电池系统时，需要考虑电池的容量和类型，以满足负载的需求。

通常情况下，铅酸蓄电池是比较常见和经济的选择。

还需要考虑电池的充放电控制和保护功能，以确保电池的安全和有效使用。

最后，监控系统是光伏逆变电源系统的重要组成部分。

通过监控系统，可以实时监测和控制系统的状态和性能。

通常情况下，可以使用集中式或分布式监控系统，以便对电池的电压、电流和温度进行监测，以及对逆变器的工作状态进行检测。

此外，还可以使用远程监控系统，以便实时监测系统的性能，并进行远程故障诊断和维护。

在光伏逆变电源系统的设计中，还需要考虑电池组件和逆变器的连通方式。

常见的有并联和串联两种方式。

并联方式可以提高系统的可靠性和输出功率，而串联方式则可以提高系统的电压和效率。

在选择连通方式时，需要根据具体情况进行合理的选择。

总之，光伏逆变电源系统的设计需要考虑光伏电池板、逆变器、电池和监控系统等多个方面。

合理选择并设计这些组件，可以提高系统的功率输出和效率，从而满足电力需求，并实现可靠和可持续的电力供应。

光伏箱变辅助电源的优化设计120

光伏箱变辅助电源的优化设计摘要：介绍目前光伏箱变分布式辅助电源的运行状况，对光伏箱变用电情况进行分析，指出目前光伏箱变辅助电源存在的缺陷，提出一种集中式辅助电源系统，并在经济性和可靠性方面对两者进行对比。

关键词：光伏；辅助电源；优化设计；1 引言近十多年来，我国光伏发电产业持续快速发展，2013 年至 2018 年，中国连续六年光伏发电新增装机容量世界排名第一。

近年来为实现光伏发电平价上网，对光伏企业形成降本增效、降低光伏产品价格的倒逼机制，国家根据光伏发电发展规模、发电成本变化情况等因素，逐步调减光伏电站标杆上网电价。

在全行业都在努力实现平价上网的时候，却因为一些小细节的忽略导致光伏企业的收益流失，对于一些净利率极低甚至亏损的企业来说，减少这部分损失意义重大。

光伏从业人员往往更加注重，如何提升光伏组件和逆变器的转换效率，较少考虑其他光伏设备的电量损耗及其维护成本。

本文中笔者基于光伏箱变辅助电源的运行情况，提出一种新的供电模式。

通过对比两种模式的经济性和可靠性，为光伏电站节能提效提供更多选择。

2 光伏箱变辅助电源介绍2.1 光伏箱变低压侧电能特性光伏箱变低压交流侧的电能，因技术和系统原因包含以下特性。

电压规格多：光伏逆变器生产厂家众多，技术更新速度快，逆变器的输出电压规格较多，额定电压从270~800V不等。

过电压高：光伏逆变器采用IGBT开关单元，导致交流侧输出电压的dv/dt值较高，实践及理论分析表明，较大的dv/dt值会导致长线传输时电缆内电压升高，对与PWM逆变器相连的元件的绝缘造成不良影响。

对地电压高：为减少光伏组件效率衰减，需要对光伏组件或逆变器的负极采用某种形式的负极接地，导致逆变器交流侧含有峰值高达1000V的对地电压。

故箱变的低压交流电源具有电压规格繁多，对地过电压超出民用电器标准，且电压的dv/dt值较高，影响用电设备的安全运行。

2.2 分布式辅助电源系统的构成与作用箱变内部有智能测控、温度控制器、框架断路器、UPS等用电设备，这些设备的工作电源采用市电标准，对电能质量有较高的要求。

光伏逆变器设计方案

光伏逆变器设计方案基于光伏并网逆变器的基本原理和控制策略，设计了并网型逆变器的构造，其采用了内置高频变压器的前后两级构造，即前级DC/DC高频升压，后级DC/AC工频逆变。

该设计模式具有电路简单、性能稳定、转换效率高等优点。

在能源日益紧张的今天，光伏发电技术越来越受到重视。

太阳能电池和风力发电机产生的直流电需要经过逆变器逆变并到达规定要求才能并网，因此逆变器的设计关乎到光伏系统是否合理、高效、经济的运行。

1、光伏逆变器的原理构造光伏并网逆变器的构造如图1所示，主要由前级DC/DC 变换器和后级DC/AC逆变器构成。

其基本原理是通过高频变换技术将低压直流电变成高压直流电，然后通过工频逆变电路得到220V交流电。

这种构造具有电路简单、逆变电源空载损耗很小、输出功率大、逆变效率高、稳定性好、失真度小等优点。

图1光伏逆变器构造图逆变器主电路如图2所示。

DC/DC模块的控制使用SG3525芯片。

SG3525是双端输出式SPWM脉宽调制芯片，产生占空比可变的PWM波形用于驱动晶闸管的门极来控制晶闸管通断，从而到达控制输出波形的目的。

作为并网逆变器的关键模块，DC/AC模块具有更高的控制要求，本设计采用TI公司的TMS320F240作为主控芯片，用于采集电网同步信号、交流输入电压信号、调节IGBT 门极驱动电路脉冲频率，通过基于DSP芯片的软件锁相环控制技术，完成对并网电流的频率、相位控制，使输出电压满足与电网电压的同频、同相关系。

滤波采用二阶带通滤波器，是有源滤波器的一种，用于传输有用频段的信号，抑制或衰减无用频段的信号。

其可以有效地滤除逆变后产生的高频干扰波形，使逆变后的电压波形到达并网的要求。

图2逆变器主电路2、DC/DC控制模块SG3525是专用于驱动N沟道功率MOSFET的PWM 控制芯片。

SG3525的输出驱动为推拉输出形式，可直接驱动MOS管；内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM 锁存器，具有过流保护功能，频率可调，同时能限制最大占空比。

光伏逆变器电源方案

光伏逆变器电源方案
光伏逆变器电源方案是将太阳能光伏电池板转换为可用电能的重要环节。

它将光伏电池板输出的直流电转换为交流电，以供给家庭、商业或工业用电。

光伏逆变器电源方案的可靠性和效率对于光伏发电系统的运行至关重要。

在光伏逆变器电源方案中，首先需要确保光伏电池板的输出直流电能够稳定地传输到逆变器中。

为此，可以采用直流电缆进行连接，以减少能量损耗。

此外，还可以在电缆中加入保护装置，以防止电流过载或短路。

在逆变器中，直流电能被转换为交流电能。

为了提高转换效率，可以采用高效率的变频器和电子元件。

同时，还可以应用最新的功率电子技术，以提高逆变器的工作效率和稳定性。

此外，还可以采用最新的智能控制技术，以实现对逆变器的精确控制和监测。

为了确保光伏逆变器电源方案的可靠性，还需要考虑电源的稳定性和保护措施。

可以通过增加电源滤波器和稳压器，来消除电源中的噪声和波动。

此外，还可以设置电源保护电路，以防止过电压、过电流和短路等故障。

光伏逆变器电源方案的设计和实施需要考虑各种因素，如光伏电池板的输出功率、逆变器的负载能力、电网的要求等。

在设计过程中，需要进行充分的计划和分析，以确保系统的稳定性和可靠性。

光伏逆变器电源方案是光伏发电系统中不可或缺的一部分。

通过合理的设计和实施，可以提高光伏发电系统的效率和可靠性，为可持续发展做出贡献。

同时，光伏逆变器电源方案的不断创新和改进也将推动光伏发电技术的发展，为清洁能源的利用带来更多可能。