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《南昌航空大学》 2010年
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基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计

曹建  
【摘要】: 近年来,随着全球传统能源危机的加剧,光伏发电技术越来越引起人们的重视和广泛应用。其中逆变电源是光伏发电系统的重要组成部分,性能的好坏直接决定了发电效率和电能的质量。目前光伏产业在我国还是起步阶段,逆变电源的性能还不够理想,各方面性能有待进一步提高。为此,本文首先对目前几种用于逆变的几种软开关电路结构进行了分析和仿真,然后采用“全桥变换+高频升压+全桥逆变”的设计方案对逆变器进行设计,以期得到高性能的逆变电源。 论文首先研究了软开关技术,针对目前硬开关的缺点和不足,本文对软开关技术进行分析,并对目前几种常用的几种软开关电路拓扑结构进行分析和仿真。通过仿真实验,验证了软开关技术的优越性。为软开关技术应用到实际的工程实践中提供了一定的参考价值。 最后,课题对逆变电源进行了实际的工程设计。文中对逆变电源系统分为四个部分进行设计。(1)DC/DC升压部分,课题通过几种电路结构分析对比,采用了全桥变换电路。同时也详细论述了高频变压器的设计、开关管的选择,整流电路等元器件的确定;(2)DC/AC逆变部分,同样课题通过对几种电路结构分析对比,采用全桥逆变电路。并详细论述了开关管的选择、滤波电路的设计;(3)DC/DC控制电路部分,课题采用SG3525芯片对开关管进行控制;(4)DC/AC控制电路部分,课题采用TMS320F2812芯片进行开关管的控制、SPWM波的生成,同时也作为主控芯片对整个逆变系统的保护电路和控制电路的设计。 文章在逆变电源的设计中采用了改进型谐振技术使功率开关管实现软开关,通过实验验证,该技术对降低开关的损耗、提高逆变效率有很好的效果,为今后光伏逆变电源的设计、开发提供了理论基础和参考价值。
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