摘要:太阳能作为自然界的可再生能源，具有不污染环境，可持续利用等优点，光伏发电成为其中重要的研究领域。本文设计了一个独立的太阳能光伏发电系统的逆变电源。由于传统工频逆变器体积庞大，采用高频逆变技术，以 DC/AC/DC 前级升压代替代工频变压器后级升压；后级主逆变部分采用单相全桥主电路。其中，直流升压环节使用SG3525芯片，输出两路互补的高频PWM波，分别控制推挽电路中的两只MOS管，并设计了高压输出直流取样反馈电路和过流检测电路。主逆变部分电路包括逆变控制电路、系统保护电路、实时电压显示电路、驱动电路的设计。主逆变部分的控制电路采用了AVR单片机（ATmega16）控制，利用软件编程生成SPWM波信号，结合查表及在线计算方法，来控制全桥逆变电路中的IGBT管的通断，实现逆变。所设计的电路具有结构简单，成本低，易于实现的优点。
关键词 光伏发电；SPWM；全桥逆变
目录
摘要
Abstract
1 绪论-1
1.1太阳能发电的优点-1
1.2光伏发电的原理-2
1.3光伏发电的分类-2
1.4光伏发电的前景以及面临的问题-2
1.4.1光伏发电的前景-2
1.4.2制约光伏发电的主要问题-3
1.5课题的主要研究内容-3
2 光伏逆变系统方案设计-5
2.1光伏发电系统组成-5
2.2主电路拓扑结构的选择-5
2.2.1前端直流升压部分拓扑结构的选择-6
2.2.2后端主逆变部分拓扑结构的选择-8
2.2.3光伏逆变电源的主电路-8
3直流升压电路设计-9
3.1直流升压环节电路-9
3.2推挽升压电路的工作原理-9
3.3主开关管型号的选择-10
3.4推挽升压控制电路的设计-10
3.4.1推挽升压控制电路外围接线-10
3.4.2高压直流取样反馈电路-12
3.4.3过流信号检测电路-13
3.5变压器的设计-13
3.5.1变压器磁芯的选定-14
3.5.2变压器原副边匝比n的计算-14
3.6 推挽变换器整流部分器件的选择-15
4主逆变电路的设计-17
4.1逆变环节主电路的设计-17
4.2逆变环节控制电路-17
4.2.1 PWM控制技术-17
4.2.2 SPWM 波的产生与实现方法-18
4.3 系统保护电路-20
4.3.1逆变前端过欠压保护-20
4.3.2逆变输出端过流保护-20
4.4实时电压显示电路-21
4.5逆变环节器件选择-22
4.5.1 ATmega16单片机-22
4.5.2 驱动芯片IR2110-23
4.5.3 绝缘栅双极晶体管 IGBT-24
4.6驱动电路的设计-25
4.6.1 IR2110驱动电路接线图-25
4.6.2自举电路的设计-25
5 系统软件设计-27
5.1控制系统总流程图-27
5.2系统保护模块-28
5.2.1逆变前端过欠压保护-28
5.2.2 逆变末端输出过流检测-29
5.3 实时电压显示模块-30
5.4 SPWM波软件实现-31
5.4.1正弦表的建立-32
5.4.2工作模式的设定-32
5.4.3寄存器介绍及其实现功能-33
结论-36
致谢-37
参考文献-38
附录-39
