小功率并网逆变器驱动电路设计

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风力发电中的并网逆变器的设计

·84·文章编号：2095-6835（2023）21-0084-03风力发电中的并网逆变器的设计程马亮，郭步阳（国网淮南市潘集区供电公司，安徽淮南232082）摘要：在漫长的岁月中，人类不断地从大自然中获取能量，寻找各种适合自己的资源，而能量的使用也反映了文明的发展。

随着工业、制造业的不断发展进步，人类日益依赖矿物能源，同时使用化石能源的弊端也慢慢显示出来。

风能相比化石能源及其他能源有较高的开发和利用价值，前景也很广阔，并且近些年来，风能技术一直是世界上最重要的技术之一。

首先对风能系统进行了分析，其次对整流、滤波和逆变环节进行了简要介绍，对逆变环节中的逆变器进行了分析设计，并在Matlab 软件中对它进行了仿真。

关键词：风力发电；并网逆变器；Matlab ；仿真中图分类号：TM464文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2023.21.024在所有的新能源中，风力发电技术是比较成熟的，也是最适合大规模商用的，而且价格也比较便宜，由此得到了各个国家的广泛青睐，并被誉为清洁、绿色、环保能源[1]。

中国的风能资源相当丰富，无论是在陆地上，还是在海上，或者偏远的高原地区，都有着大量的风能，而近几年，电力电子技术、自动控制技术和集成电路技术等技术及工业制造业的飞速发展，使得风电行业迅速发展，风力发电需要进行电力输送与使用，必须进行并网，并网离不开逆变器支持[2]。

本文主要研究基于风力发电并网的逆变器技术，对并网逆变器的电路进行设计、仿真。

1风力发电中并网逆变器的硬件设计[3-4]1.1硬件总体结构设计本文设计的并网逆变器实验装置的结构图如图1所示，包括主电路和控制电路2部分。

图1逆变器硬件总体结构图该系统主电路实现了交流—直流—交流转换。

该控制电路的主要模块有主控芯片、PWM （Pulse Width Modulation ，脉冲宽度调制）模块、I/O （Input/Output ，输入/输出）模块、CAN （Controller Area Network ，控制器局域网）总线通信等，还有故障保护电路及DA 显示电路。

并网型逆变器的设计方案

并⽹型逆变器的设计⽅案导读：光伏发电作为新能源开发利⽤的重要内容，对于解决能源和环境问题，有着深远的意义。

逆变器是光伏发电过程中的重要环节。

⽂中对逆变系统的拓扑结构进⾏了研究，设计了以⾼频升压和全桥逆变为拓扑结构的逆变系统，再配合有源滤波，为太阳能的进⼀步开发利⽤起到⼀定的作⽤。

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达到规定要求才能并⽹，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 光伏逆变器的原理结构光伏并⽹逆变器的结构如图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。

这种结构具有电路简单、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 光伏逆变器结构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，从⽽达到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达到并⽹的要求。

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。

光伏并网逆变器硬件设计以及拓扑结构

光伏并网逆变器硬件设计以及拓扑结构首先，光伏并网逆变器的拓扑结构有很多种，常用的有串联逆变器、并联逆变器以及单相桥式逆变器等。

1.串联逆变器串联逆变器是将多个逆变单元串联在一起，通过分时工作的方式实现高电压输出。

它能够实现更高的输出功率和电压，适用于大容量的光伏发电系统。

2.并联逆变器并联逆变器是将多个逆变单元并联在一起，实现总输出功率的叠加。

它具有输出功率分散、可靠性高的特点，适用于小功率的光伏发电系统。

3.单相桥式逆变器单相桥式逆变器是采用单相桥式整流电路和逆变电路，能够实现交流输出。

它结构简单，适用于小功率的光伏发电系统。

选取逆变器的拓扑结构时，需要考虑光伏电池板的输出电压和功率以及电网的要求。

不同的拓扑结构有不同的特点和适用场景，设计者需要根据具体需求选择最合适的拓扑结构。

在硬件设计中，光伏并网逆变器的主要电路包括：整流电路、滤波电路、逆变电路和控制电路等。

1.整流电路：用于将光伏板输出的直流电转换为交流电。

常见的整流电路包括单相全波桥式整流电路和三相全波桥式整流电路等。

2.滤波电路：用于去除转换过程中产生的谐波和噪声，保证逆变器输出的电流和电压的纯净度。

常见的滤波电路有LC滤波电路和LCL滤波电路等。

3.逆变电路：用于将直流电转换为交流电，并注入电网。

常见的逆变电路有全桥逆变电路和半桥逆变电路等。

4.控制电路：用于控制逆变器的输出电流和电压，以及保护逆变器的安全运行。

控制电路通常包括微控制器、驱动电路、保护电路等。

在硬件设计过程中，需要选取合适的元器件和电路参数。

如选择功率器件时需要考虑功率损耗、开关速度等因素；选择电容和电感时需要考虑峰值电流和谐振频率等因素。

同时，还需要设计合理的散热系统来保证逆变器的温度和性能稳定。

总而言之，光伏并网逆变器的硬件设计和拓扑结构是实现光伏发电系统有效注入电网的关键。

合理的硬件设计和拓扑结构能够提高逆变器的效率和可靠性，从而提高光伏发电系统的整体性能。

DSP控制的3kW非隔离型并网逆变器研究

Ｆ．＞州５０．。５：２萎者＼岁
、、／
ｌＹ
ＭＰＰＩ’控制过程
所示为ＭＰＰＴ控制过程，由图可知功率点跟踪效果非常好，太阳能板的输出效率达到９９８６％。３．３并网控制策略并网控制策略主要有瞬时Ｐ１Ｄ控制、重复控制及无差拍控制等，本文的非隔离型并网逆变系统中采用基于电流无差拍控制的ＰＷＭ方法。无差拍控制（ＤｅａｄｂｅａｔＣｏｎｔｒ０１）具有瞬时响应快、精度高、总谐波（ＴＨＤ）小等特点．是一种基于电路模型和状态观测器的控制方法¨Ｉ。无差拍控制与传统的ＰＩ控制算法相比，能更大限度地发挥数字控制器的优势。无差拍控制的基本思想是根据本周起以前的采样值，用模型计算出要达到指定的状态和输出所需要的方波脉冲宽度和极性，使输出的电流值与下一采样时刻值相吻合。不断调整每一采样周期内方波脉冲的极性与宽度．就能使输出的实际的电流波形接近于指令电流波形，从而在很低的开关频率下，也能得到高质量的输出电流波形１６１。无差拍并网控制的计算公式为：
Ｓｔｕｄｙｏｆ３
ｋＷｎｏｎ－ｉｓｏｌａｔｅｄｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃｉｎｖｅｒｔｅｒ
ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ＤＳＰｃｏｎｔｒｏｌ
ＸｕｅＪｉａｘｉａｎｇ，ＣｕｉＬｏｎｇｂｉｎ，ＺｈａｎｇＨｏｎｇｗｅｉ，ＬｉａｏＴｉａｎｆａ，ＺｈａｎｇＳｉｚｈａｎｇ（ＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅ
置孤岛保护标志位ｌ
ｌ中断处理程序
图６孤岛保护程序流程图
图７所示为被动孤岛保护时电流电压波形图。系统检测到电网断开时，系统软件即发出孤岛保护信号．断
●
开并网继电器，切断驱动信号，输出电流和采样电网电压瞬间变为零，孤岛保护时间不超过Ｉ

3kW光伏并网逆变器硬件设计

$
"Ｐｄｔ＝ＵＩｓｉｎ（２!ｔ）
Ｕｌｉｎｋ
２!ＵｌｉｎｋＣ
%Ｃ＝Ｐａｖ
& !Ｕｌｉｎｋ"ｕＣ
（１）
式中："ｕＣ为直流支撑电容波动电压值；"Ｐ为功率波动值；Ｐａｖ
为输出平均功率；! 为角频率，表示电容上电压的波动；Ｕｌｉｎｋ
为直流母线电压。
设计电压在±１０％内波动，计算可得Ｃ≥１２００ μＦ。
输出口，作为ＸＣ９５１４４ＸＬ的复位控制。当开关管短
路或电路过压时，ＣＰＬＤ自动封锁６路ＰＷＭ输出信
号，同时触发ＤＳＰ外中断，直到ＤＳＰ发出解锁命令
时将驱动芯片ＩＲ２１１３的ＳＤ端口电平拉低，允许输
出驱动信号，实现了可靠保护；ＣＰＬＤ通过低位数据
线Ｄ０－Ｄ７、低位地址线Ａ０－Ａ３和数据选择信号，扩
主电路参数设计和控制电路设计方法。样机实验结果表明，该硬件系统很好地满足了逆变器的设计要求。
关键词：太阳能；发电；逆变器／光伏；并网
中图分类号：ＴＭ４６；ＴＭ６１５
文献标识码：Ａ
文章编号：１０００－１００Ｘ（２００８）０８－００２８－０２
ＤｅｓｉｇｎｏｆＨａｒｄｗａｒｅＳｙｓｔｅｍｆｏｒ３ｋＷＳｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃＧｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄＩｎｖｅｒｔｅｒ
&%Ｌ１＝
ＵｐｖＤｍａｘｆ"ｉ
（８）
式中：Ｕｐｖ为光伏阵列输出电压；ｆ为开关频率。
根据输入电压范围１２５￣６００Ｖ，ｆ＝２０ｋＨｚ，计算
得Ｌ１≥１．５ｍＨ，实际设计中取Ｌ１＝１．５ｍＨ。

反激式光伏并网微型逆变器功率解耦控制

反激式光伏并网微型逆变器功率解耦控制安少亮;孙向东;翟莎;任碧莹;邱伟祥【摘要】针对微型光伏并网逆变器体积小、效率高的要求,研究了反激式光伏并网微型逆变器的电路拓扑及其工作模态,加入了有源钳位吸收电路,并设计了一种功率解耦技术实现对直流侧功率波动的抑制.仿真与实验均搭建了1台额定功率为100W,输入电压31V,并网电压220 V/50 Hz的模型.仿真与实验结果表明,该微型逆变器可以可靠实现有源钳位技术,漏感能量吸收效果明显,功率解耦控制有效,达到预期目标.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2016(046)007【总页数】5页(P34-38)【关键词】反激变换器;有源钳位;功率解耦;微型逆变器【作者】安少亮;孙向东;翟莎;任碧莹;邱伟祥【作者单位】西安理工大学电气工程系,陕西西安710048;西安理工大学电气工程系,陕西西安710048;中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西西安710065;西安理工大学电气工程系,陕西西安710048;西安理工大学电气工程系,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TM464光伏并网微型逆变器（简称微逆）是将单一的光伏电池组件输出的直流电直接转化为交流电，并能在较宽功率范围跟踪最大功率点，避免局部阴影造成整个光伏发电系统的发电量大幅下降问题［1-5］，因此微逆的应用前景非常广阔。

但微逆输出功率中含有2倍工频频率的功率脉动，所以微逆的瞬间输入功率和输出功率不平衡，需要在光伏组件输出侧并联大容量电解电容抑制瞬时功率波动。

但因电解电容寿命较短，远低于微逆寿命要求，所以影响微逆寿命和稳定性。

近年来，国内外学者研究了多种功率解耦技术［6-11］，使得微逆的解耦电容容量大大减小，从而将寿命较短的电解电容用小容量、长寿命的薄膜电容代替，以提高微逆的可靠性和使用寿命。

通过区别电路中解耦电容的加入位置，可以将解耦电路类型分为4类：光伏组件输出侧解耦、逆变器直流母线侧解耦、三端口电路解耦以及电网侧解耦［8-11］。

一种单片机控制的小功率逆变电源的设计

压器输出到负载．同时利用控制电路可以对输出的结果进行采样监测并进行调节。对于单项逆变电源可采用如下电路结构：图２逆变器基本结构图ＤＣ为蓄电池组。由１６节单体１Ｖ的免维护密闭铅酸蓄电２池组成．１ＴＴ～４采用德国西门康公司的ＳＭ１０Ｂ２ＤＩＢＫ０Ｇ１３ＧＴ功率开关管．成了全桥式逆变电路．是目前应用较多的电路组也结构之一．片机产生的ＳＷＭ控制脉冲信号接在Ｔ～４的门单Ｐ１Ｔ极控制端。次只同时开通，每关断对角线上的两个管子．一Ｄ１ｉｌＤ４为与ＩＢＧＴ并联的续流二极ｌ管．用来减小关断时电流对开关管的冲击。起到保护作用。Ｌ为变压器输出滤波．Ｌ为ＣＲ负载本文中电路左侧的Ｄ１２电经过逆变电路和控Ｃ９Ｖ制电路作用下在负载上输出正图３逆变主电路结构示意图弦波的Ａ２Ｏ，Ｈ。Ｃ２Ｖ５ｚＯ控制上．用了菲利普公司的带有Ｐ采ＷＭ输出口的单片机，该公司单片机与５系列单片机性能上可兼容，件上实现较容１软
法。
易。用软件生成正弦波和三角波，进行比较而输出ＳＷＭ控并Ｐ
１系统总体结构．通常．个以蓄电池为一储能装置的逆变系统有以下几个部分构成．图１如所

3KW单相可再生能源并网逆变器设计

文劲松(1982—),男,硕士研究生,研究方向为数字信号处理及应用。

3k W单相可再生能源并网逆变器设计文劲松,　戴瑜兴,　刘　伟(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙　410082)摘　要:设计了一种基于DSP 控制的3k W 单相可再生能源并网逆变器,阐述了其并网的关键技术。

通过对并网控制和孤岛效应等问题的分析,给出了具体的解决方案。

经系统仿真和样机实验证明,该逆变器能够实现可再生能源以高功率因数回馈电网。

关键词:可再生能源;并网逆变器;DSP;孤岛效应中图分类号:T M 464　文献标识码:A 文章编号:100125531(2007)1520026204D esi gn of the 3k W S i n gle 2Pha se Renew a bleEner gy Gr i d 2C onnected I n ver terW EN J insong,　DA I Yuxing,　L I U W ei(I nstitute of Electrical and I nf or ma tion Enginee ring,Hunan Unive rsity,Changsha 410082,China) Abstra c t:T he 3k W singl e 2pha s e renewab l e energy gri d 2connec ted inverter ba s ed on DSP control wa s de 2signed .A nd the key techniques of t he single 2phase inverte r was introduced .The techn i ques of islanding p r otec ting and inverte r connec ting with grid we re discuss ed in de tail .The system si mula ti on and model machine test re sults sho w tha t t he inverter can give renewable energy back t o grid by high po wer fac t or .Key word s:r en ewab le en ergy ;i nver ter s ;DSP;isl and effec t戴瑜兴(56—),男,教授,博士生导师,研究方向为数字化系统设计理论及应用。

小功率光伏并网逆变控制系统的实现方式

该系统太阳能电池阵列由ｌ２块ｌ０Ｗ的电ｌ
池组件串联而成，出额定电压为ｌ０Ｖ，太阳输５将辐射直接转化成直流电，过交／流（／经直ＤＣＤＣ）变换器转变为３０Ｖ的直流电．经ＤＣＡＣ逆变器变０再／成２０Ｖ、０Ｈｚ与电网同频同相的交流电。ＤＣＤＣ２５／变换器完成升压的同时实现太阳能电池最大功率点跟踪的功能，高光伏能源的转化效率 …。Ｄ提Ｃ／ＡＣ逆变器将升压后的直流电压转化成与电网同频同相的电流输出．同时在逆变器或电力系统发生故障时．变器内置保护装置会及时启动，逆逆将
文献『中ＤＣＤＣ变换器控制电路是以集成电２］／
路Ｓ５５为核心．是一种频率固定的单片集成脉Ｇ３２宽调制型控制器．输出２路驱动信号，门极驱它经
动电路加在升压电路开关管的门极上Ｊ本文利用。
图１并网系统整体结构
Ｆｇ１Ｓｔｃｕｅｏｅｗｈｌｒ－ｏｎｃｉｇｓｓｅ－ｉ．ｒｔｒｆｈｏｅｇｉｃｎｅｔｙｔｍｕｔｄｎ
工作。时将这些故障综合成一个信号，至主控制同送单元，于封锁逆变单元ＳＷＭ控制信号输出。用Ｐ

基于单片机的小功率逆变器的设计与实现

基于单片机的小功率逆变器的设计与实现作者：朱立为蒋品群廖志贤来源：《现代电子技术》2012年第04期摘要：为了提高逆变器的整体性能，以STC12C5A60S单片机为核心，设计并实现了一个小功率逆变器。

通过单片机直接产生脉宽调制波，控制功率开关器件组成的桥电路实现逆变。

根据单片机对外部电位器上电压的采样值对输出电压的幅值进行控制，使得输出电压幅度可调。

采用数/模电路结合设计，使得逆变器的体积大大减小。

硬件上的功能模块化设计，使整个系统的检测性和操控性大大加强。

该逆变器电路简单，工作稳定可靠，且易于升级，具有较大的推广应用价值。

关键词：逆变器；单片机；脉宽调制；功率开关器中图分类号：； TM464文献标识码：A文章编号：(College of Electronic Engineering, Guangxi Normal University, Guilin 541004, China)Abstract：ed and implemented. The SCM directly produces sinusoidal pulse width modulation (SPWM) wave to control the bridge circuit composed of power switching device to realize inverse transform. It can regulate the amplitude of the output voltage according to the voltage sampling value of the external potentiometer. A digilogue circuit was adopted in the design to make the size of the inverter reduced greatly. The modular design of hardware makes the whole system easy to test and manipulate. The inverter is simple, reliable and easy to upgrade. It has a popularization and application value.Keywords： inverter; SCM; SPWM; power switch收稿日期：基金项目：广西高校重点建设实验室项目（200912）；广西研究生教育创新计划资助项目（2011106020809M50）0引言逆变器是将直流电能变换成交流电能的电气装置，通常用大功率高反压电力电子器件来实现［1］。

一款简单的纯硬件并网逆变器制作

一款简单的纯硬件并网逆变器制作车载逆变器电路工作原理分析：本文电路中，由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。

由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5－VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路，最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。

IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片，构成车载逆变器的核心控制电路。

TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片，其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构，工作温度范围为0℃-70℃，极限工作电源电压为7V～40V，最高工作频率为300kHz。

TL494芯片内置有5V基准源，稳压精度为5 V±5％，负载能力为10mA，并通过其14脚进行输出供外部电路使用。

TL494芯片还内置2只NPN功率输出管，可提供500mA的驱动能力。

TL494芯片的内部电路。

电路中IC1的15脚外围电路的R1、C1组成上电软启动电路。

上电时电容C1两端的电压由0V逐步升高，只有当C1两端电压达到5V以上时，才允许IC1内部的脉宽调制电路开始工作。

当电源断电后，C1通过电阻R2放电，保证下次上电时的软启动电路正常工作。

IC1的15脚外围电路的R1、Rt、R2组成过热保护电路，Rt为正温度系数热敏电阻，常温阻值可在150 Ω～300Ω范围内任选，适当选大些可提高过热保护电路启动的灵敏度。

热敏电阻Rt安装时要紧贴于MOS 功率开关管VT2或VT4的金属散热片上，这样才能保证电路的过热保护功能有效。

IC1的15脚的对地电压值U是一个比较重要的参数，图1电路中U≈Vcc×R2÷(R1+Rt+R2)V，常温下的计算值为U≈6.2V。

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图

伴随生态环境日益恶化，大家逐步认识到必需走可连续发展道路，太阳能必需完成从补充能源向替换能源过渡。

光伏并网是太阳能利用发展趋势，光伏发电系统将关键用于调峰电站和屋顶光伏系统。

在光伏并网系统中，并网逆变器是关键部分。

现在并网型系统研究关键集中于DC-DC 和DC-AC两级能量变换结构。

DC-DC变换步骤调整光伏阵列工作点使其跟踪最大功率点;DC-AC逆变步骤关键使输出电流和电网电压同相位，同时取得单位功率因数。

其中DC-AC 是系统关键设计。

太阳能光伏并网系统结构图图1所表示。

本系统采取两级式设计，前级为升压斩波器，后级为全桥式逆变器。

前级用于最大功率追踪，后级实现对并网电流控制。

控制全部是由DSP芯片TMS320F2812协调完成。

图1 光伏并网系统结构图逆变器设计太阳能并网逆变器是并网发电系统关键部分，其关键功效是将太阳能电池板发出直流电逆变成单相交流电，并送入电网。

同时实现对中间电压稳定，便于前级升压斩波器对最大功率点跟踪。

而且含有完善并网保护功效，确保系统能够安全可靠地运行。

图2是并网逆变器原理图。

图2 逆变器原理框图控制系统以TI企业TMS320F2812为关键，能够实现反馈信号处理和A/D转换、DC/DC 变换器和PWM逆变器控制脉冲产生、系统运行状态监视和控制、故障保护和存放、485通讯等功效。

实际电路中中间电压VDC、网压、并网电流和太阳能电池电压电流信号采样后送至F2812控制板。

控制板关键包含：CPU及其外围电路，信号检测及调理电路，驱动电路及保护电路。

其中信号检测及调理单元关键完成强弱电隔离、电平转换和信号放大及滤波等功效，以满足DSP控制系统对各路信号电平范围和信号质量要求。

驱动电路起到提升脉冲驱动能力和隔离作用。

保护逻辑电路则确保发生故障时，系统能从硬件上直接封锁输出脉冲信号。

在实现同频条件下可用矢量进行计算，从图3能够看出逆变器输出端存在图3a所表示矢量关系，对于光伏并网逆变器输入端有下列基础矢量关系式：Vac=Vs+jωL·IN+RS·IN (1)式中Vac—电网基波电压幅值，Vs—逆变器输出端基波幅值。

基于SG3525A的小功率逆变器的设计与实现

基于SG3525A的小功率逆变器的设计与实现张德树;吴乃海【摘要】车载逆变器是一种实现DC12 V直流电转换为AC220 V交流电的装置,是一种方便的车用电源转换器.因此对本电路的设计要求除了具有良好的电气性能外,还必须具备体积小、重量轻、成本低,可靠性高、抗干扰能力强等特点.本设计要完成的是基于SG3525A小功率车载逆变器的设计,设计的主要思路是运用SG3525A芯片产生脉冲调制驱动信号,先将12V直流电逆变为交流电,再通过升压变压器升压为220V的交流电输出,供负载使用.【期刊名称】《长春工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(019)004【总页数】5页(P14-18)【关键词】脉宽调制;逆变;SG3525A【作者】张德树;吴乃海【作者单位】滁州职业技术学院信息工程系 ,安徽滁州 239000;滁州市第六中学 ,安徽滁州 239000【正文语种】中文【中图分类】TB115随着PWM技术在变频、逆变等领域的运用越来越广泛，以及IGBT、PowerMOSFET等功率开关器件的快速发展，使得PWM控制的高压大功率电源向着小型化、高频化、智能化、高效率方向发展[1]。

1 电路设计方案逆变电路由12 V直流输入、驱动信号产生、推挽驱动电路、升压电路及反馈控制电路等组成。

电路最终实现12 V直流变换为220 V交流。

设计电路框图如图1所示。

图1 电路设计框图驱动信号产生电路的作用是利用直流电振荡产生两个近似互补的驱动PWM信号，推挽驱动电路、升压变压器和反馈控制电路主要是无源逆变电路部分，作用是利用PWM信号将直流电逆变、升压为约220 V的交流电。

2 电路设计原理无源逆变电路：变流电路的交流侧不与电网联接，而直接接到负载。

单相逆变电路按电路结构分为半桥式逆变电路、全桥式逆变电路和推挽式逆变电路。

设计中使用了带中心抽头变压器的逆变电路，如图2所示。

图2 带中心抽头变压器的逆变电路图电路中V1、V2是开关管IGBT，二极管VD1和VD2的作用也是提供无功能量的反馈通道。

小功率光伏并网逆变器设计

图２辅助电源电路
１５０
２１０２年
第１期１
ＳＩＮＥ＆ＴＣＮＯＧＦＲＴＯＮＣＥＣＥＨＯＬＹＩＯＭＡＩＮ
Ｏ机械与电子０
科技信息
汽车主动安全技术探讨
刘国涛（德州科技职业学院山东德州
【摘
２１０）５２０
计，细阐述了并网逆变器的设计以及并网电流的控制策略。详
【关键词】阳能；并网；变器太光伏逆
０前言
制系统对各路信号电平范围和信号质量的要求．同时保证了强电和弱电的隔离。本文选用了惠普公司的ＨＰ７０Ａ型光电耦合器．ＣＬ８０具体电为应对日益逼近的化石能源资源逐步走向枯竭．保护人类赖以生路如图３示。所存的地球的生态环境，必须走能源可持续发展的道路，洁的太阳能清必须完成从补充能源向替代能源的过渡。并网光伏系统是太阳能利用的发展趋势，光伏并网发电系统将主要用于调峰电站和屋顶光伏系
３反孤岛效应的检测
孤岛效应问题是包括光伏发电在内的分布式发电系统存在的一个基本问题．所谓孤岛效应就是当电网供电因故障事故或停电维修而跳闸时．各个用户端的分布式并网发电系统未能即时检测出停电状态１隔离检测电路．３从而将自身切离市电网络．最终形成由分布电站并网发电系统向周围检测电路主要完成电平转换和信号放大等功能．以满足ＤＰＳ控负载供电的一个电力公司无法掌控的自给供电孤岛（下转第１０页）４
图１系统硬件结构图控制芯片主要选用Ｔ公司的Ｔ３０２０ＩＭＳ２Ｆ４７型ＤＰ可以实现Ｓ．Ｄ／Ｃ变换器的最大功率控制和ＰＣＤＷＭ逆变器控制脉冲的产生．可以检测和控制系统的运行状态、实现显示、通讯和故障保护等功能．驱动电路起到提高脉冲的驱动能力和隔离的作用１电源电路．２如图２所示，电池电压、充电电压由Ｔ３５６输入．经由Ｘ０第脚图４ｌＴ驱动电路ＧＢＵ３２ＶＭ３Ｔ３５等所构成的开关电源电路．０、、Ｘ０产生多组相互隔离的逆变器所需的工作电源＋２、５１Ｖ一Ｖ及控制工作电源２Ｖ１Ｖ４、２．其中１Ｖ２最大功率控制ＭＰＴ２Ｐ电源再经由Ｕ１（８５产生５３７０）１ｖ电源供控制板或其他控制集成电路作在光伏发电系统中．电池的利用率除了与光伏电池的内部特光伏工作电源性有关外，还受使用环境如辐照度、负载和温度等因素的影响。在不同的外界条件下．光伏电池可以运行在不同且唯一的最大功率点上因此，当寻求光伏电池的最优工作状态．应以最大限度地将光能转化为电能。最大功率点跟踪（ｘｍＩｏｅｏｎｒｃｉｇＭＰＴ的方法ＭａｉｕｎＰｗｒＰｉｔａｋｎ，Ｐ）Ｔ有温度补偿恒压控制法、扰动观察法、增量电导法、模糊控制法和间歇扫描跟踪法。本文采用的是最后一种方法．这种方法的原理是定时扫描太阳能电池板阵列的输出功率．然后逐次比较这些输出功率．到直找到最大功率点由于电池板最大功率点受光照幅度的影响变化不是很大．以在短时间内只需要在最大功率点附近扫描比较即可找到所最大功率点．在经过一段较长时间后．再对整个范围进行一次扫描比较。此种方法．在保持了最大功率点跟踪精度的同析了结构与安全的情况；汽车的视野、前照灯的设计、汽车轮胎压力监视系统对提高汽车安全性的作用；另外，还对一

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。