第四章,首先给出了系统的总体设计方案,并给出了并网流程总图,之后介绍 了两种最大功率跟踪控制方法，然后分析了系统中出现的一些软件的设计,包括 系统的控制方法、锁相技术等。

第五章,总结了本文所做的工作，然后表达了对未来工作的展望。

2 并网逆变器电路拓扑结构设计

2。1 总体设计方案

本文设计的是家用光伏逆变器，输出的额定功率为 3kW；太阳能电池阵列 的输出电压UPV 取 250V~350V；额定输出频率是 50Hz，波动范围在±3Hz 之间。

图 2。1 系统整体结构框图

由整体框图可知，并网逆变系统主要有以下模块：PV 组件模块、输入输出 滤波模块、DC/DC 全桥变换、隔离驱动电路、控制电路、采样调理电路和辅助 电源模块等。移相全桥控制是前级 DC/DC 模块中采用的方法，此方法是利用高 频变压器隔离升压,变压器副边整流滤波，为后级逆变提供稳定的直流电压；后 级 DC/DC 变换是起到的作用是与电网相连，它在整个系统中占有相当重要的位 子；辅助电源在系统中相当重要，它是整个系统正常运行的保障和前提；闭环控 制实现的关键是采样调理电路,它将系统的运行情况传送给主控芯片，主控芯片 随之调整驱动波形状态，最后可以输出稳定的波形；控制电路主要用来处理系统 采样信号，它可以控制各个开关管的开通和关断，随时调节输出驱动波形；隔离 驱动电路可以处理控制芯片 F2812 发出的 PWM 信号，得到驱动电压信号，并且 根据信号来开通或者关断开关管。

2。2 系统主电路拓扑

众所周知，电力网是一个巨大且复杂的系统，为了安全，要让系统与电网隔 开。通常在系统输出侧加入工频变压器可以实现电气隔离，不过这样做会降低系 统的供电效率。为了避免不必要的麻烦，其实可以在前面的升压电路中加入一个 高频变压器，它的优点是传输密度较高，比工频变压器小巧，方便安装。任何事 物都有利也有弊，随之而来的是用到的开关器件数量会增多，造成额外的开关损 耗，降低供电效率。不过如果使用软开关控制方法，就可以改善开关管性能，并 且略微提高供电效率。

综上，本文决定使用双整流桥电路。主电路拓扑图如 2。2 所示。

图 2。2 系统主电路拓扑结构图

前级 DC/DC 电路可以隔离升压，输出稳定的直流电压信号给后级电路。后 级 DC/AC 电路可以实现全桥逆变功能，经过滤波电感滤波之后的输出与电网信 号同步，从而实现并网目的。

实际情况是要在变压器的原边串联一个电容，可以很有效防止直流成分进入 变压器。这是因为前级 DC/DC 里面有不一样的四个开关管，所以开关管导通时 间也不一样，这样高频方波电压中就会有一部分直流因素，然后导致变压器饱和， 让系统运行失常。整流管关断时刻可能会产生很高的电压，可以称之为尖峰电压， 为了遏制尖峰电压对整流管的伤害，延长使用寿命，可以在整流桥输出侧加一个 RCD 吸收电路，这样做对系统稳定性的提高有很大帮助。

2。3 高频变压器的设计

从上面的分析中可以看出，高频变压器十分重要，它可以隔离并且升高直流 电压，满足后级电路的逆变需要，使得前后级功率的传输连贯完整。

变压器的体积变小可以提高系统的开关频率，但与此同时，由功率管产生的 开关损耗也会增加，这样一来就降低了系统的效率，考虑到性价比，打算采用 20KHz 的开关频率。磁芯的型号选用 PC40 材质，EE65 型，这种磁芯体积小， 经济实惠。不过需要注意的是，单个磁芯不能满足要求，因为当工作频率在 20KHz 的时候，它的传输功率在 1。5-2kW 之间，要用两块，所以严格来说是双 EE65 型。文献综述 DSP3kW单相光伏并网逆变器的研究与设计(4):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_82172.html