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太阳能发电控制逆变器设计

随着近年来无电地区居民对光伏发电系统的需求也不断提高，逆变器已经成为光伏发电系统的必备部件。这些地区居住分散、交通不便，一旦出了故障，极难维修。因此对控制一逆变器的要求是功能简单，坚固耐用。相对于高频逆变器而言，工频逆变器能够耐受比较复杂的负载条件，故障率较低。本文介绍的就是一种用单片机控制的控制一工频逆变器。

1  整机结构及主要部件

户用型太阳能光伏发电系统主要用于无电地区居民家庭的电力供应。它一般由太阳能电池组件、蓄电池、控制一逆变器这三个主要部分组成。

控制一逆变器又可分为控制器和逆变器两部分。控制器的功能是对蓄电池的充放电进行管理，并对直流负载供电。逆变器的功能是将直流电转变为交流电，供给交流负载使用。

逆变器的类型

（一）按应用范围分类：

（1）普通型逆变器

直流12V或24V输入，交流220V、50Hz输出，功率从75W到5000W，有些型号具有交、直流转换即UPS功能。

（2）逆变/充电一体机

在此类逆变器中，用户可以使用各种形式的电源为交流负载供电：有交流电时，通过逆变器使用交流电为负载供电，或为蓄电池充电；无交流电时，用蓄电池为交流负载供电。它可与各种电源结合使用：如蓄电池、发电机、太阳能电池板和风力发电机等。

（3）邮电通信逆变器

为邮电、通信提供的48V逆变器，其产品质量好、可靠性高、模块式（模块为1KW）逆变器，降级组件价格，并具有N+1冗余功能、可扩充（功率从2KW到20KW）。

（4）航空使用逆变器

此类逆变器为28Vdc输入，可提供下列交流输出：26Vac、115Vac、230Vac，其输出频率可为：50Hz、60Hz及400Hz，输出功率从30VA到3500VA不等。还有供航空的DC-DC转换器及变频器。

太阳能发电控制逆变器设计

样机采用SG3525作为PWM控制芯片。这是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成控制芯片。它能够输出两路PWM信号，信号的频率可调、死区时间可以单独设置。芯片内部还含有欠压锁定电路、软启动电路、锁存器，并具有PWM脉冲信号封功能和振荡器外部同步功能。它的输出方式为推挽式，不但开关速度更快，而且驱动能力更强。因此，这款芯片被广泛用于开关电源中。

图3SG3525的原理图图3示出了SG3525的内部结构。在应用中，SG3525的脚6和脚5分别接振荡电容和电阻，脚7接一个放电电阻，它决定了死区时问的长短。输出反馈信号加在误差放大器（EA）的反相端脚1，与脚2的参考电压比较后产生误差信号以调制输出信号的脉宽。脚11和脚14输出PWM信号，用以驱动功放MOSFET。当输入电压或负载发生变化时，PWM信号的脉宽会随之而变，以稳定输出电压。脚8接一个电解电容以实现软启动。脚4和脚l0接有从MCU送来的控制信号，当过流或短路时会停止SG3525的振荡输出。脚9与一个比较器的输出端相连。当短路发生时，比较器翻转，将脚9的电平拉低，立即关断输出。