太陽能殺蟲燈設計(課程設計)

西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）格式規(guī)范-PAGEII--PAGE1-太陽能殺蟲燈設計(光伏發(fā)電技術課程設計)

目錄第1章緒論 41.1課題研究背景與意義 41.2國內外殺蟲燈具發(fā)展狀況 51.3國內外太陽能光伏發(fā)展和利用狀況 61.4國內外太陽能殺蟲燈發(fā)展狀況及存在問題 8第2章系統(tǒng)結構及部件選型 02.1引言 02.2光伏組件選型 02.2.1光伏發(fā)電工作原理 02.2.2光伏電池伏安特性 12.3蓄電池選型 32.3.1蓄電池工作原理 32.3.2蓄電池充放電特性 42.3.3蓄電池的選用 52.4光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設計 62.4.1容量設計影響因素 62.4.2蓄電池容量設計 62.4.3光伏陣列容量設計 72.5太陽能殺蟲裝置結構設計 72.5.1Solidworks的設計特點 72.5.2太陽能殺蟲裝置結構設計 10第3章充放電控制器的設計 123.1引言 123.2充放電控制器基本功能 123.2.1蓄電池的充放電控制 123.2.2光伏陣列最大功率跟蹤(MPPT) 123.2.3其他控制功能 133.3充電控制策略 133.3.1蓄電池充電模式 133.3.2最大功率跟蹤(MPPT)原理 143.3.3脈寬調制(PWM)控制算法 14第4章逆變器的設計 164.1引言 164.2DC/DC高頻升壓變換 174.2.1高頻逆變電路 174.2.2功率開關管的選擇 174.2.3MOSFET管的過壓保護及吸收電路 184.2.4MOSFET管驅動電路 194.2.5PWM脈寬調芯片SG3525 204.3.6開關電源保護電路 20

第1章緒論1.1課題研究背景與意義長期以來，隨著化學工業(yè)高速發(fā)展，農藥產品產量和品種增多，極大地滿足了廣大農民防治病害蟲的需求，促進了農業(yè)生產的發(fā)展。但農民對有病害蟲的防治，過分依賴化學農藥，特別是對農藥亂用、濫用等，導致農產品農藥殘留嚴重超標，影響了人體健康，造成環(huán)境污染破壞。探索農作物病害蟲無害化防治新技術，進一步減少化學藥使用量，生產無公害農產品，是農牧發(fā)展的重點。為此國內外從上世紀始研究采用物理機制進行病害蟲防治，即利用昆蟲的趨光、色、味、性等特性吸引病害蟲，再借助高壓電、水淹、熏殺等方式將其殺死，其中以利用昆蟲的趨光性殺蟲燈燈光誘殺技術研究最早、技術最為成熟、發(fā)展最快。殺蟲燈主要工作原理就是利用昆蟲的趨光性，燈具設定病害蟲所需的波長和強度，將害蟲吸引到燈附近，發(fā)生復眼效應而眩目打燈，再利用高壓，藥物，水淹等方式將害蟲除掉，但高壓電擊效果最佳。利用昆蟲趨光性研制的殺蟲燈，高壓電擊是病害蟲物理防治技術主要發(fā)展方向?；谝巴?、邊遠山區(qū)、廣大農村等缺電地區(qū)，殺蟲燈用電不能得到保證的現(xiàn)實，太陽能殺蟲燈的構想便應運而生。太陽能具有資源豐富、取之不盡、用之不竭、處處均可開發(fā)應用、無需開采和運輸、不會污染環(huán)境和破壞生態(tài)平衡等特點，通過太陽能電池的光伏效應將太陽能轉化為電能，為太陽能殺蟲燈提供電源，有巨大市場前景，不僅帶來良好的社會效益、環(huán)境效益，還具有明顯的經(jīng)濟效益。(l)電源清潔、無噪聲，不污染環(huán)境，不受地區(qū)限制。(2)無需架設電線、人員看守及維護，減輕勞動強度及降低成本等。(3)殺蟲譜廣、持效期長、控制效果好。殺蟲燈一般有個峰值波和一個較寬的波段，可引誘的病害蟲種類多，對鱗翅目、雙翅目、鞘翅目、半翅目等夜出性昆蟲均有較好的誘殺效果。(4)減少環(huán)境污染，避免對天敵的殺傷，維護生態(tài)安全，促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?？杉孀霾∠x測報工具。殺蟲燈具是監(jiān)測昆蟲遷飛、擴散、發(fā)生期和發(fā)生量的重要工具，有利于對害蟲全面了解，并且殺蟲燈具主要誘殺成蟲，將病害蟲消滅在幼蟲期前，真正達到了預防的綜合治理措施。太陽能殺蟲裝置也是許多研究機構、電器廠家的新產品研究重點。目前國內外尚未見到相關太陽能殺蟲裝置較系統(tǒng)的研究報道，因此研究太陽能殺蟲裝置對于有效防止農產品病害蟲及提供無公害農產品具有重要的現(xiàn)實價值的可持續(xù)發(fā)展?？杉孀霾∠x測報工具。殺蟲燈具是監(jiān)測昆蟲遷飛、擴散、發(fā)生期和發(fā)生量的重要工具，有利于對害蟲全面了解，并且殺蟲燈具主要誘殺成蟲，將病害蟲消滅在幼蟲期前，真正達到了預防的綜合治理措施。太陽能殺蟲裝置也是許多研究機構、電器廠家的新產品研究重點。目前國內外尚未見到相關太陽能殺蟲裝置較系統(tǒng)的研究報道，因此研究太陽能殺蟲裝置對于有效防止農產品病害蟲及提供無公害農產品具有重要的現(xiàn)實價值。1.2國內外殺蟲燈具發(fā)展狀況影響昆蟲行為的環(huán)境因素很多，按自然特征可分為氣候因素(如溫度、光照、降水等)與生物因素(性、食料、天敵等)兩大類[7]。其中光對昆蟲行為活動的影響有著特殊意義，或間接上講，光是昆蟲不可缺少的條件，不同昆蟲對光的需求各異，但昆蟲趨光行為是其行為中最為重要和普遍的。國外最早采用石蠟和乙炔燈(Forst,19s2)采集昆蟲開創(chuàng)了應用昆蟲趨光性的先河;從上世紀六十年代中期以來，國外在較大面積上用黑光燈或口光燈對美國棉鈴蟲等害蟲進行誘集或驅避防治試驗。國內也從1964年開始，在棉田和其他作物田中大面積用黑光燈防治多種害蟲，已取得一定的效果。并且國內外從上世紀70年代開始加強了對昆蟲復眼效應(趨光性)的研究，為采用物理機制的方式防治病害蟲提供了理論依據(jù)。國外關于殺蟲燈具的文章比較少，通過美國專利數(shù)據(jù)庫可以查到美國主要采用黑光燈和白熾燈作為病害蟲的防治，如參考文獻[6]，而我國根據(jù)昆蟲趨光性研制出的殺蟲燈具，品種較多，如黑光燈，高壓汞燈，雙波系列燈，頻振殺蟲燈等。下面是我國主要使用的幾種殺蟲燈具1.白熾燈是最早用作預測昆蟲，但做殺蟲燈具效果較差。它的主要作用是與其它波長燈組合，制成效果更好的殺蟲燈。2.黑光燈外形與普通口光燈一樣，其燈管內壁涂有能發(fā)生特殊波長的熒光粉，發(fā)的紫外光對人畜無危害，但亮度小、照度低，故叫“黑光燈”，是最早研制成功的殺蟲燈，產品成熟、市場規(guī)格較多、價格較便宜，大部分為單峰值波光，其峰值365nm左右，能夠引誘許多種昆蟲，例如棉鈴蟲、地老虎、金剛鉆、玉米螟、造橋蟲、斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、甘藍夜蛾、甘薯天蛾、蠟蛤、金龜子、食心蟲、吸果夜蛾、桃蛀螟等多種糧棉、蔬菜及果樹害蟲，是一種比較理想的誘蟲燈源。黑光燈可誘集多種農業(yè)害蟲，作為防治和預測預報手段，具有效果好、成本低、方法簡便等特點。目前國內外太陽能殺蟲裝置的燈具大都采用黑光燈。將遠處大量昆蟲引誘到近燈區(qū);短光波通過空氣層時，被空氣吸收多，衰減快，照射的距離近，由于昆蟲復眼對紫外線耐受能力差產生“眩目”而誘致?lián)錅?。正由于長短光波的雙重作用。

3.高壓汞燈基于病害蟲趨光習性，上世紀60年代我國研制成功一種高壓汞燈，具有較強的紫外光(波長峰值為365nm，燈光譜在350~450nm。燈管利用氫氣和汞蒸汽中的放電作用，同時發(fā)出長短兩列光波，即白光段和黑光段(紫外光)。白光段把遠處的昆蟲引誘到近燈區(qū)，紫外光有較強的趨性而撲燈。其主要特點是光線強，功率大，可達450w，有效半徑大，對昆蟲的誘惑力大。缺點是耗電多，需專人管理，誘殺的天敵也多。4.頻振式殺蟲燈河南省湯陰縣佳多科工貿有限責任公司自行研發(fā)的頻振式殺蟲燈，波長范圍為320nm}400nm，光譜廣，每臺功率多為30w，誘殺害蟲種類多，可誘殺87科，廣泛用于農、林、蔬菜、煙草、倉儲、酒業(yè)釀造、園林、果園、城鎮(zhèn)綠化、水產養(yǎng)殖等。其對多種趨光性害蟲獲量大、始見期早、準確及時，能如實反映害蟲各代的成蟲發(fā)生期，測報性能優(yōu)于黑光燈，也是一種準確預測預報各種害蟲發(fā)生期和發(fā)生量的較好測報工具。5.納米燈單波光，每臺25w，也利用昆蟲的趨光波長制成，具有強度高，省電等特點。6.雙波誘蟲燈系列由江蘇沿江地區(qū)農業(yè)科學研究所研制的雙波燈，有兩個峰值，即350nm及585nm，前一峰值處于紫外線部分，后一峰值處于黃光部分。當雙波燈發(fā)光時，長光波通過空氣層時被吸收較少，衰減慢，照射的距離遠，將遠處大量昆蟲引誘到近燈區(qū);短光波通過空氣層時，被空氣吸收多，衰減快，照射的距離近，由于昆蟲復眼對紫外線耐受能力差產生“眩目”而誘致?lián)錅?。正由于長短光波的雙重作用。蟲量大大超過黑光燈。7.特制殺蟲燈對于一些特殊的病害蟲，可根據(jù)其趨光的波長特制燈管。在紫光和白光區(qū)內，即310}660nm內，選用可激發(fā)出一定波長段的不同熒光材料進行配置，利用20w普通熒光燈管，制成特殊波段的殺蟲燈總之，我國殺蟲燈具較齊全，能顯著降低害蟲蟲口密度，減少用藥次數(shù)，降低農藥殘留量，減少環(huán)境污染，維護生態(tài)平衡，提高農產品質量及市場競爭力。但是對于野外，邊遠山區(qū)，廣大農村缺電地區(qū)，限制其應用推廣。1.3國內外太陽能光伏發(fā)展和利用狀況國內外太陽能利用基本上分為光熱、光電、光生物、光化學利用等幾類，光電利用也包括光熱電轉換和光電轉換。本文研究太陽能殺蟲裝置就是基于太陽能光電轉換的應用之一。光電轉換，即光伏發(fā)電，光伏電池是光伏發(fā)電的基礎。1941年國外出現(xiàn)有關硅電池報道，1954年研制成效率達到6%的單晶硅光伏電池，1958年光伏電池開始應用于衛(wèi)星供電。1958年我國開始研制光伏電池，1959年中國科學院研究所研制成第一片有使用價值的光伏電池。1971年3月在我國發(fā)射的第二顆人造科學實驗衛(wèi)星實踐1號上首次應用由天津電源研究所研制的光伏電池，1973年天津港的海面航標燈上。首次應用天津電源所研制的光伏電池(14.7W，開辟了我國光伏發(fā)電的始端。光伏電池的價格和轉換率直接影響著光伏發(fā)電的發(fā)展。國內外商用光伏電池主要有以下幾種:單晶硅、多晶硅，非晶硅、蹄化福.銅錮硒等光伏電池。前沿研究的光伏電池有納米氧化欽敏化電池、多晶硅薄膜以及有機光伏電池等。但因其生產工藝成熟、轉換效率穩(wěn)定、成本相對低等原因，實際應用的主要還是硅材料電池，尤其是晶體硅方面有了很大的發(fā)展。如為邊遠地、牧區(qū)、海島、高原、沙漠等供電的系統(tǒng)、太陽能戶用電源系統(tǒng)、通訊信號電源、陰極保護、太陽能路燈、航標、光伏水泵、玩具、公交GPS系統(tǒng)等各種帶蓄電池的可獨立運行的光伏發(fā)電站。聯(lián)網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是與公共電網(wǎng)相連的光伏發(fā)電系統(tǒng)，但投入成本高，規(guī)模大，目前主要是在國家有關政策扶持下發(fā)展，是光伏發(fā)電進入大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展的標志，是世界太陽能光伏發(fā)電技術的發(fā)展主流。并網(wǎng)發(fā)電和光伏建筑集成(即太陽能屋頂計劃)的發(fā)展，標志著光伏發(fā)電由邊遠地區(qū)和特殊應用向城市過渡，由補充能源向替代能源過渡，由大型集中電站向分布式供電模式過渡，人類社會向可持續(xù)發(fā)展的能源體系過渡。光伏發(fā)電將作為最具可持續(xù)發(fā)展理想特征的能源技術進入能源結構，其比例將愈來愈大，并成為能源主體構成之一。美國于1988年開始實施PVUSA計劃，建立集中型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)1MWp，1995年實施與屋頂結合的PVBONUS計劃;1997年又宣布美國百萬太陽能屋頂計劃，總光伏安裝量將達3025MWp;德國從1999年啟動“屋頂光伏”計劃，當年安裝7MWp，2001年77MWp平均每年增加35MWp;口本從1994年開始到2001年在建筑屋頂安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)累計333MWp，其中從1997年到2001年累計320MWp}平均每年增長20MWp。此外，意大利、印度、瑞士、荷蘭、西班牙和英國等都有類似計劃。甚至提出“零能建筑”。在2000年世界光伏發(fā)電總產量中，約有一半左右用于“太陽屋頂”和并網(wǎng)系統(tǒng)。我國建設部科技發(fā)展促進中心于2003年召開的“太陽能與建筑界和應用工程技術交流會”，開始深入探討我國太陽能與建筑一體化技術及試點示范工程等。國家體育館100KW太陽能光伏電站示范項目已啟動實施，光伏在國家體育館屋頂和南立面作為玻璃幕墻，不僅能遮風擋雨，還可為體育館供電。應以2008年我國舉行奧運會為契機，進一步推動我國光伏一體化的發(fā)展。我國陸地面積每年接收的太陽輻射總量在3.3X103}8.4X106KJ/(ma·年)之間，相當于2.4X104億噸標煤，屬太陽能資源豐富國家之一，全國總面積2/3地區(qū)年時數(shù)大于2200h，年輻射總量大于5020MJ/m2。我國兩藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內蒙古高原的總輻射量和口照時數(shù)均為全國最高，屬太陽能資源豐富地區(qū)，除四川盆地、貴州資源稍差外，東部、南部及東北等其他地區(qū)為資源較富和中。1.4國內外太陽能殺蟲燈發(fā)展狀況及存在問題在農藥防治病害蟲污染農產品及能源缺乏等矛盾中，太陽能殺蟲燈將是未來農業(yè)病害蟲物理防治目標。國內在2006年前對太陽能殺蟲燈報道較少，如北京益環(huán)偉業(yè)農業(yè)生態(tài)科技公司的太陽能殺蟲燈，更多集中在太陽能殺蟲燈專利的申請上;而2006年，許多廠家或研究機構報道了研發(fā)太陽能殺蟲燈的信息，如北京愛友恩新能源技術研究所研制的太陽能高壓殺蟲燈，微電腦自控滅蟲燈，山東往平星火電器廠太陽能殺蟲燈、北京康利亞科技有限公司等。國外在專利網(wǎng)上也查到了相關報道?？v觀國內外太陽能殺蟲燈、太陽能誘蟲燈、滅蟲燈、驅動燈等的相關報道及專利，可以看出，目前市場上太陽能殺蟲燈主要存在問題。1.誘蟲燈具從相關專利看出，以前誘蟲燈具主要采用普通的LED二極管，利用二極管可發(fā)出紫光，達到昆蟲一個峰值365nm，這類燈具發(fā)光單一，沒有較大光譜范圍，強度也有限，達不到誘蟲的作用;近兩年的專利中，出現(xiàn)了黑光燈、納米燈具等一些效果比較好的燈具。對殺蟲效果好的頻振燈、雙波燈、高壓泵燈等還沒有利用太陽能作能源裝置的報道。2.殺蟲方式利用昆蟲趨光性研制出殺蟲燈，通過高壓電擊擊斃害蟲是物理防治病害蟲的主要發(fā)展方向。以前高壓電壓不高，達不到殺蟲效果，專家建議電壓達到8000V以上時對大部分病害蟲防治效果較好。3.控制電路蓄電池充放電好壞直接關系到該系統(tǒng)的好壞，專利中多數(shù)控制器采用簡單的集成運放電路，蓄電池全充全放電的模式，這種充放電模式不利于提高光伏陣列的發(fā)電，也不利于保護蓄電池及光伏板等。4．逆變器殺蟲燈具主要有方波和正弦波兩種，現(xiàn)市場上大多采用方波逆變信設備干擾少，整機效率高。5.太陽能殺蟲裝置以往太陽能殺蟲裝置大多簡陋，考慮該裝置長期置于室外，外觀應美觀大方，具有觀賞價值。

第2章系統(tǒng)結構及部件選型2.1引言根據(jù)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和殺蟲燈本身要求，設計了圖2.1太陽能殺蟲裝置光伏系統(tǒng)，是獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要由光伏陣列、防反充肖特基二極管D1，充放控制電路，蓄電池，逆變器，高壓包，負載(殺蟲燈及高壓電網(wǎng))及開關K1,KZ等組成。控制器通過開關K1,K2白天控制光伏陣列發(fā)電存儲在蓄電池內，晚上控制蓄電池為負載(殺蟲燈及高壓網(wǎng))供電;逆變器將蓄電池直流電壓變成交流電壓供負載使用;二極管D1防止晚上或光弱時，蓄電池對光伏陣列的反充電;殺蟲燈吸引病害蟲到燈前炫目而打燈，高壓電網(wǎng)將其斃死。圖2.1太陽能殺蟲裝置系統(tǒng)組成以下各章針對光伏發(fā)電系統(tǒng)容量計算，控制器，逆變器及裝置結構等進行分析與設計。本章對太陽能殺蟲裝置的核心系統(tǒng)一光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量設計問題進行深入探討。首先，對光伏發(fā)電、蓄電池工作原理及特性進行分析;其次，針對光伏發(fā)電系統(tǒng)多次設計重復計算公式的缺點，采用Matlab設計獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量計算界面，其包括光伏陣列及蓄電池容量的設計。2.2光伏組件選型2.2.1光伏發(fā)電工作原理半導體具有很強的光伏效應。即半導體吸收光能后，其內部能傳導電流的載流子分布狀態(tài)和濃度發(fā)生變化，由此產生出電流和電動勢，即光生伏打效應，如圖2.2所示。光伏發(fā)電工作可概括為3個主要過程:一是半導體吸收一定能量的光子后，半導體內產生電子一空穴對，稱為“光生載流子”，三是光生載流子電子和空穴分別被太陽能電池的正、負極所收集，并在外電路中產生電流，從而獲得電能，即所謂光伏發(fā)電。圖2.2光生伏打效應原理圖光伏電池的光電轉換效率取決于上述三個過程，而這三個過程主要與半導體材料、PN結特性、工作溫度、放射性粒子輻射情況、環(huán)境變化等因素有關，故光伏電池的轉換效率也主要受這些因素所制約。以單晶硅太陽能電池為例，考慮上述影響因素，理論計算表明，其轉換效率最高可達25.12%，單晶電站的資本金內部收益率IRR會比投資多晶電站高出至少2.78%以上。表2.1單晶與多晶價格對比單晶多晶備注組件規(guī)格156*156**60156*156**60/組件功率275w260w/組件單價4.11元/w3.98元/w國內平均價格金額與組件數(shù)量相關設備1.151.24支架，夾具，串聯(lián)電纜，匯流箱，回流電纜，接地系統(tǒng)等建設工程費用0.50.54人工費，安裝費綜合管理費0.40.41材料費，項目管理費合計.2光伏電池伏安特性圖2.3是在一定的光強和環(huán)境溫度下的光伏電池伏安特性曲線。曲線中，ISC為短路電流，即將光伏電池置于標準光強1000W的照射下，在短路輸出(RL=0)時光伏電池兩端的電流，與光伏電池面積成正比。一般來說，1cm2硅太陽能電池的ISC值約為16}30mA。同一塊光伏電池，與入射光的輻射照度成正比;當環(huán)境溫度升高時，ISC值略有上升，一般溫度每升高10C。圖2.3光伏電池伏安特性曲線Uoc為開路電壓，即把光伏電池置于1000W/m2標準光源照射下，且光伏電池輸出兩端開路(RL=0)時所測的輸出電壓值。光伏電池開。路電壓與入射光輻照度對數(shù)成正比，與環(huán)境溫度成反比，而與電池面積無關。溫度每上升10C,Uoc值約下降2/3mV。曲線T,Q,S等表示一定負載下的功率曲線，功率點值對應電流I與U圍成的面積(即I與U乘積)。曲線Q與伏安曲線交點所圍成面積最大表示光伏電池的最大輸出功率Pm。常用的光伏電池伏安特性曲線是在一定光強和環(huán)境溫度下得到，實際運用中，光伏電池電壓和電流是隨著光強和環(huán)境溫度變化而變化。圖2.4是相同溫度下，不同光強度下的光伏陣列一般伏安特性曲線?？煽闯龉鈴娫酱?，輸出的電流變化越大，開路電壓變化不大，短路電流越大。每個光強下只有一個最大功率點，且光強越大，輸出功率越大，最大功率點值也越大。圖2.5為在標準光強下，不同溫度時的光伏陣列伏安特性曲線，可以看出，溫度升高時，開路電壓有所下降，而短路電流稍有增大。圖2.4不同光強度下的光伏陣列一般伏安特性曲線圖2.5不同溫度時的光伏陣列伏安特性曲線如圖2.4及圖2.5所示，為使太陽能電池輸出功率盡量處于最大功率輸出狀態(tài)，應采用最大功率跟蹤控制方法。蓄電池充放電特性蓄電池將光伏陣列白天產生的電能，除供白天負載外，剩余電能儲存為蓄電池化學能，以供晚上或連續(xù)陰雨天時負載供電，因此蓄電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)中不可缺少的一部分。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)對蓄電池的基本要求是:1、自放電率低；2、使用壽命長；3、深放電能力強；4、充電效率高；5、少維護或免維護；6、工作溫度范圍寬；7、價格低廉。光伏發(fā)電系統(tǒng)蓄電池需滿足浮充、循環(huán)使用等要求。2.3蓄電池選型2.3.1蓄電池工作原理蓄電池正極活性物質是二氧化鉛(Pb02>，負極活性物質是海綿狀金屬鉛，電解液是稀硫酸(H2S04)。放電時，電池正、負極上，二氧化鉛和鉛分別轉變成硫酸鉛;充電時，兩極上的硫酸鉛又還原為二氧化鉛和金屬鉛。2.3.2蓄電池充放電特性1.蓄電池充電特性鉛酸蓄電池充電特性如圖2.6所示，蓄電池充電過程分三個階段。圖2.6蓄電池充電曲線初始(OA)階段，電壓快速上升。開始充電時，硫酸鉛轉化為二氧化鉛和鉛，有硫酸生成，因而活性物質表面硫酸濃度迅速增大，蓄電池端電壓急劇上升。中期(AC)階段，電壓緩慢、平穩(wěn)上升，且延續(xù)較長時間;當充電電壓到A點后，擴散作用使活性物質表面積微孔內硫酸濃度不再急劇上升，即端電壓上升較為緩慢?；钚晕镔|也逐漸從硫酸鉛轉化為二氧化鉛和鉛，活性物質空隙逐漸擴大，孔隙率也增加。后期(cD)階段，隨著充電時間的延續(xù)，到c點后逐漸接近電化學反應結束，端電壓迅速上升，接近D點時，負極析出氫氣，正極析出氧氣，水被分解，充電應該停止。2.蓄電池放電特性鉛酸蓄電池放電特性如圖2.7所示，主要分為3個階段。開始(OE階段，反應所需的硫酸得不到及時補償，電壓下降較快;中期(EF)階段，硫酸擴散加快，幾所需硫酸得到補償，電壓下降緩慢，延續(xù)時間較長;到后期(FG)階段，硫酸鉛的生成使活性物質空隙率降低，加劇了硫酸向微孔內部擴散的困難，硫酸鉛的導電性不良，電池內阻增加，從而導致了電池端電壓急劇下降。F點電壓標志著蓄電池接近放電終點，應停止放電，否則會給蓄電池帶來不可逆轉、永久性的損壞。圖2.7蓄電池放電特性曲線2.3.3蓄電池的選用與光伏電池配套使用的蓄電池種類很多，目前廣泛使用鉛酸免維護蓄電池(即閥控式鉛酸蓄電池)、普通鉛酸蓄電池及堿性鎳福蓄電池三種，國內主要使用鉛酸免維護蓄電池，因其“免”維護特性及對環(huán)境污染較少的特點，適于性能可靠的光伏發(fā)電系統(tǒng)，尤其是無人值守工作站。普通鉛酸蓄電池需常維護，環(huán)境污染較大，適于有維護能力或低檔場合。堿性鎳福蓄電池雖有較好的低溫、過充、過放性能，但其價格較貴，適用于較為特殊的場合。另外，單體堿性電池額定電壓若同樣裝置48V系統(tǒng)，堿性電池而鉛酸電池僅需要42/2=24只，蓄電池組件體積就小了。表2.2傳統(tǒng)鉛酸蓄電池、閥控式鉛酸蓄電池和堿性福鎳蓄電池的性能對比種類普通鉛酸蓄電池閥控式鉛酸蓄電池堿性福鎳電池額定電壓/V221.2放電放電率小放電深度于C10，75%放電深度75%高倍率7cs以上，放電深度100%腐蝕性產生酸霧易腐蝕設各，需專用電池室無腐蝕，可人機共室腐蝕性小，可任意安裝環(huán)境溫度5~35-20~45-40~35浮充電壓比額定電壓高8%~10%比額定電壓高11%~14%比額定電壓高13%~20%浮充壽命/a8~1010~1515~20安裝安裝復雜，占地面積大安裝簡單，占地面積小，可水平和垂直安裝安裝簡單，占地面積小2.4光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設計2.4.1容量設計影響因素光伏陣列設計是一個重要環(huán)節(jié)，若光伏陣列所能提供的電能不能滿足負載需求，就保證不了系統(tǒng)的穩(wěn)定工作;若光伏陣列所提供的電能超過負載要求，則又造使成本上升、能量損失等。對于光伏陣列系統(tǒng)容量設計，主要包括蓄電池和光伏陣列容量設計。光伏陣列和蓄電池容量的設計，主要受如下因素影響。(1)太陽輻射到光伏陣列的光譜、光強受到大氣層厚度(即大氣質量)、地理位置、所在地的氣候、氣象、地形地質等的影響，其輻射量在一天、一月和一年中都有很大的變化。(2)光伏陣列的光電轉換受電池本身、光強和蓄電池浮動等因素影響，三者在一天內都是變化的，故光伏陣列的光電轉換是變化的。(3)蓄電池組一般工作在浮充電狀態(tài)下，其電壓隨陣列發(fā)供能量還受環(huán)境溫度的影響。(4)太陽能充放電控制器、逆變器等由電子元件組成，本身需耗能，所用元器件的性能、質量等關系到耗能的大小，從而影響充放電的效率。(5)負載用電情況是變化的，光伏發(fā)電的負載可以是通信的中繼站，無人氣象站，航標燈或路燈等。故光伏陣列和蓄電池容量設計時，需考慮光伏陣列所處的環(huán)境條件(地理位置、太陽能輻射、氣候、氣象、地形和地物等)，考慮負載和控制器、逆變器、蓄電池本身等耗電裝置的耗電量，考慮蓄電池和太陽能電池本身的特點，滿足系統(tǒng)經(jīng)濟效益，又要保證系統(tǒng)運作的高可靠性。光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設計包含光伏陣列容量及蓄電容量池設計。2.4.2蓄電池容量設計蓄電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要儲能裝置，是保證向負載連續(xù)供電的首要條件。選擇光伏發(fā)電蓄電池應遵循如下原則:既要經(jīng)濟又要可靠，防止在長期陰雨天氣時導致電池的儲存容量不夠，達不到使用目的，并影響其循環(huán)使用壽命;蓄電池容量選擇適當，過小不利于正常每個蓄電池都有它的標稱電壓(即蓄電池剛出廠時，正負極之間的電勢差)和標稱容量(也稱為額定容量，指在250C環(huán)境溫度下，蓄電池以5或10小時率電流放電的電量)，為了達到負載工作所需的電壓和容量，對蓄電池進行串、并聯(lián)，其計算公式如下:蓄電池串聯(lián)數(shù)=負載標稱電壓/單個蓄電池標稱電壓蓄電池并聯(lián)數(shù)=蓄電池所需容量/單個蓄電池標稱容量蓄電池一般工作在浮電狀態(tài)下，其電壓隨著光伏陣列發(fā)電量和負載用電量變化而變化，隨充電進行電壓上升，隨負載用電電壓下降;受環(huán)境溫度的影響也很大，如溫度高時易分解，需溫度補償。2.4.3光伏陣列容量設計光伏電池的單體、組件和陣列。光伏電池單體是光電轉換的最小單位，尺寸一般為4}lOcm2。太陽能電池單體工作電壓約為0.45}O.SV，工作電流約為20}25mA/cm2，一般不能單獨作為電源使用。將太陽能電池單體進行串并聯(lián)并封裝后，就成為光伏電池組件，其功率一般為幾瓦至幾十瓦、百瓦，是可單獨作為電源使用的最小單元，這樣既可以防止外界環(huán)境對其損害，延長電池的使用壽命，又便于電池的安裝使用。一般一個電池組件有36或33個單體電池組成，產生約17V電壓。太陽能電池組件在經(jīng)過串并聯(lián)并裝在支架上，就構成了太陽能電池方陣(陣列)，可以滿足負載所要求的輸出功率。2.5太陽能殺蟲裝置結構設計2.5.1Solidworks的設計特點Solidworks軟件是在總結和繼承幾個大型機械CAD軟件的基礎上，在Windows環(huán)境下開發(fā)的。全面采用Windows技術的界面，操作簡易方便;“全動感“的用戶界面使設計過程中設計者非常輕松方便，圖形趨于動態(tài)的預覽顯示，可審視設計的合理性，PropertyManager屬性管理器可快速、簡易的建立和修改零件或裝配的，極大地提高了設計效率;作為面向產品級的機械設計工具，全面采用了非全約束的特征建模技術，為設計者提供了極強的設計靈活性。太陽能殺蟲燈是利用太陽能電池板作為用電來源，其將白天太陽能發(fā)的電貯存起來，晚上放電給殺蟲燈具，供其工作。殺蟲燈具是利用365±50nm波長紫外光對昆蟲具有激備較強的趨光、趨波、趨色、趨性的特性原理，確定對昆蟲的誘導波長，研制專用光源，利用放電產生的低溫等離子體，紫外光輻射對害蟲間生的趨光興奮效應，引誘害蟲撲向燈的光源，光源外配置高壓擊殺網(wǎng)，殺死害蟲，使害蟲落下專用的接蟲袋內，達到滅殺害蟲的目的。

圖2.8高壓網(wǎng)單根網(wǎng)線圖2.9高壓網(wǎng)線裝配圖2.10高壓網(wǎng)線壓圈圖2.11高壓網(wǎng)裝配再建立高壓網(wǎng)的壓圈如圖2.10，其主要作用是點焊在高壓網(wǎng)的外側，以便固定高壓網(wǎng)。將上述的高壓網(wǎng)與壓圈進行再裝配就成了一個如圖2.11所示。整個建模過程就像實際的加工工件過程，設計思路清晰、明朗。且發(fā)現(xiàn)壓圈過小時，可先修改壓圈尺寸到合理，再重新建模，裝配圖中會自動修改，具有省時、靈活的特點。2.5.2太陽能殺蟲裝置結構設計因太陽能殺蟲燈裝置置于室外，應慮其外觀，增加欣賞價值。借助于太陽能路燈及鳥籠外觀，將太陽能殺蟲裝配主體設計成鳥籠的形狀如圖5-5;設計整體結構成路燈形式如圖2.12，整體美觀大方。圖2.12太陽能殺蟲燈組件裝配圖如圖2.12所示，太陽能殺蟲裝置主體由上蓋、支撐板、高壓內外網(wǎng)、防護網(wǎng)及托盤組成，殺蟲燈將病害吸引到燈前打燈，高壓網(wǎng)將其斃死;病害蟲掉入托盤內;用來防治高壓對人員傷害;太陽能殺蟲裝置的全部電器組件(控制器、逆變器、高壓包等)均置于支撐板上，由上蓋蓋住而不受風雨的侵襲而損壞。圖5.13所示，太陽能殺蟲裝置還包括蓄電池、立柱、光伏陣列及其支撐架等。彎管固定在立柱上支撐光伏陣列;立柱中空，一方面用來布置蓄電池與光伏陣列、負載等間電線而不外露;另一方面托盤的病害蟲最終掉入立柱的內腔進行收集;對于立柱的高度，應視莊稼的高度而言，如蔬菜應立柱高度低點，對于較高莊稼，立柱可高點，常裝燈高度在1/2m間;蓄電池至于立足下面減少受外部環(huán)境的影響，以保護蓄電池。圖2.13太陽能殺蟲裝置

第3章充放電控制器的設計3.1引言無論光伏發(fā)電系統(tǒng)負載的大小，充放電控制器都是最基本、必不可少的。太陽能殺蟲裝置的好壞，就取決于充放電控制電路的好壞。本章就控制器的基本功能、控制策略進行研究與分析;采用脈寬調制的控制策略，以提高光伏發(fā)電利用率和保護蓄電池;并對控制器的軟硬件進行設計。3.2充放電控制器基本功能獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)控制器應具有的功能有:對蓄電池過充、過放電控制;對蓄電池進行保護及蓄電池的溫度補償;對太陽能最大功率點進行跟蹤(MaximumPowerPointTracking,MPPT);對光伏電池防反充保護;運行狀態(tài)指示等。3.2.1蓄電池的充放電控制為延長蓄電池使用壽命，需對充放電條件加以限制，防止過充電及深度放電;且光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出能量極不穩(wěn)定，對蓄電池充電控制比普通蓄電池充電控制要復雜。1.防過充電由鉛酸蓄電池充電特性曲線可知，當充電到D點電壓(即門限電壓或電壓閥值)時，標志蓄電池已經(jīng)充滿，充電應結束，否則會出現(xiàn)兩極析氫、氧的水分解反應，給蓄電池帶來損壞。因此，控制器中應設置電壓采集和電壓比較電路，經(jīng)對蓄電池端電壓檢測，來控制其充電進程，確定蓄電池的充電方式，來達到快速、高效的充電，并保護蓄電池。2.溫度補償蓄電池充電控制最終目的，是保證蓄電池充滿前提下，盡量避免水分解。蓄電池充電過程中，氧化還原反應及水分解反應都與溫度有關。溫度高時，氧化還原反應和水分解反應容易，其電化學電位下降，此時應降低蓄電池充滿的門限電壓D，以防止水被分解;溫度低時，氧化還原反應和水分解反應變得困難，其電化學反應電位應升高，即提高蓄電池充滿的門限電壓D，以保證將蓄電池被充滿同時又不發(fā)生水分解。3.2.2光伏陣列最大功率跟蹤(MPPT)光伏陣列的造價較高，約占整個光伏發(fā)電系統(tǒng)造價的。為降低系統(tǒng)造價應提高光伏發(fā)電利用率。如圖3.1所示，是光伏陣列在不同口照、表明光伏陣列的輸出既非恒壓源，也非恒流源，而是一個非線性直流源。圖3.1同光強下不同溫度時的伏安特性曲線光照強度和環(huán)境溫度都是變化的，故最大功率點也是變化的，口照越強，光伏陣列輸出功率越大，而光伏陣列本身溫度越高，光伏陣列輸出越低。為提高光伏發(fā)電系統(tǒng)效率，需使光伏發(fā)電系統(tǒng)在不同口照、溫度以及負載特性條件下都工作在光伏陣列輸出特性的最大功率點附近，如圖3.1所示，光伏特性曲線與負載特性曲線L的交點A,B,C,D即為光伏發(fā)電系統(tǒng)負載的工作點。若能使工作點移至光伏陣列伏安曲線的最大功率點A',B',C",D附近，可最大限度地提高光伏陣列的能量利用率，實現(xiàn)光伏方陣最大功率點跟蹤CMPPT。3.2.3其他控制功能1.運行狀態(tài)指示和故障診斷。通過指示燈、顯示裝置等指示光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行和故障信息。2.信號檢測。監(jiān)測光伏發(fā)電系統(tǒng)裝置及各單元的運行狀況和參數(shù)，如光伏電壓、蓄電池電壓、環(huán)境溫度等，以便進行充放電、溫度補償?shù)瓤刂啤?.3充電控制策略3.3.1蓄電池充電模式鉛酸蓄電池充電技術主要有三種運行方式，即循環(huán)充放電制、定期浮充制、連續(xù)浮充制1.循環(huán)充放電制循環(huán)充放電制屬于全充全放型方式。光伏電池先直接向蓄電池充電，然后蓄電池直接向負載放電。蓄電池經(jīng)常進行全充全放電狀態(tài)，缺點是電解液消耗較多，使用壽命短，適合于小型戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)充放電方式。2.連續(xù)浮充制連續(xù)浮充制也稱全浮充制，是長期將蓄電池并接在負載回路上，蓄電池保持少量充電電流，并對波動負載電流起補償作用。正常情況下，光伏直流電壓加在蓄電池兩端，當蓄電池電壓低于光伏陣列直流電源，該電源就給蓄電池充電;當光伏陣列不夠或完全沒有電時，啟用蓄電池對負載供電，保證了不中斷負載電源。3.定期浮充制定期浮充制也稱半浮充制，是一種定期將光伏陣列直流電源和蓄電池并聯(lián)供電的工作方式。部分時間由蓄電池供電，部分時間由光伏陣列直接供電，同時補充蓄電池已消耗的容量及自放電損失的容量。定期浮充制與連續(xù)浮充制的效果比循環(huán)充放電制效果好。本系統(tǒng)屬于白天充電，晚上放電工況，滿足對蓄電池采用循環(huán)充放電控制模式。但受光伏陣列發(fā)電特性、外部環(huán)境影響及蓄電池充放電特性影響，為提高光伏發(fā)電利用率及保護蓄電池等，在循環(huán)充放電控制模式基礎上，采用脈寬調制(PWM)的充電控制方式。3.3.2最大功率跟蹤(MPPT)原理最大功率跟蹤(MPPT)目的，是將光伏陣列產生的電能及時、高效地提供給負載。實際光伏發(fā)電系統(tǒng)中，靠改變負載阻抗大小實現(xiàn)負載工作點A,B,C,D與光伏陣列伏安特性曲線上的最大功率點A',B',C",重合是很難的。MMPT控制電路，有帶正弦波輸出功能的單片機89C196，有帶A/D轉換功能P87LPC767，也有采用DSP代替單片機的控制電路。要實現(xiàn)MPPT功能，采用哪種控制算法效果差別很大。主要控制算法有定電壓跟蹤法(CVTConstantVoltageTracking、擾動觀察法、功率回授法、增量電導法、模糊控制算法及標準蓄電池查表法等實際系統(tǒng)操作過程中，涉及系統(tǒng)的光伏陣列、蓄電池、負載等相匹配等問題，以下的MPPT控制系統(tǒng)優(yōu)勢并不明顯。MPPT主要應用于較大系統(tǒng)。太陽能殺蟲裝置功率一般在40W左右，為設計時不考慮復雜的控制算法。結合蓄電池充電模式及光伏陣列最大功率跟蹤的特點，采用了脈寬調制PWM的控制方式。3.3.3脈寬調制(PWM)控制算法蓄電池充電時，為光伏發(fā)電系統(tǒng)的負載，且一旦充電進行，光伏陣列端電壓會被拉低到蓄電池的端電壓。隨著蓄電池充電容量的增加，其端電壓會增加，從圖3.2充電曲線看，增加速度緩慢且最高值受到控制。因此，像定電壓跟蹤法等控制方法靠調節(jié)充電電壓來達到最大功率跟蹤，效果并不理想。圖3.2一定光照強度和溫度下電流—功率曲線圖功率P與電流I的曲線函數(shù)已知，那么，對曲線函數(shù)求一階、二階導數(shù)及迭加等，可求出最大功率點Pm所對應的電流I、電壓Um。實光伏陣列的光伏發(fā)電受到口照強度、環(huán)境溫度、負載等的影響，沒有明確的目標函數(shù)。所以，最大功率點尋優(yōu)是靠比較一些參數(shù)來得到的。蓄電池的電壓在一段時間內可認為是定值，那么，對最大功率點Pm的尋優(yōu)，可以看成是對充電電流I的尋優(yōu)。實際尋優(yōu)過程，電流I受占控比D的影響，即轉化為功率與占空比間的關系，如圖3.6所示。D表示MOSFET管開通時間的長短，即是光伏陣列給蓄電池充電的長短。占空比D為0時表示光伏陣列開路，功率P為0;D為1表示全充狀態(tài)。

第4章逆變器的設計4.1引言光伏陣列及蓄電池提供的電能均為直流電能，而大多負載需交流電能，需要一種電能轉換裝置將直流轉換成交流。逆變器便是通過半導體功率開關的開通和關斷，將直流電能轉換成交流電能電能轉換裝置，是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。同時逆變器具有自穩(wěn)壓的功能，可以改善光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電質量太陽能殺蟲裝置是獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)，故采用無源、單相、工頻式逆變器。采用DC/DC,DC/AC兩極逆變技術，將其設計成全橋式、MOSFET場效應管、電壓型、脈寬調制式(PWM}正弦波逆變器。圖4.1光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器結構原理圖4.1正弦波逆變器系統(tǒng)基本原理。目前，構成DC/AC逆變技術較多，考慮使用條件、成本及可靠性等，采用典型的二級變換，即DC/DC變換和DC/AC逆變技術。結構框圖如圖4.1所示。首先，由DC/DC變換將DC12v電壓逆變?yōu)楦哳l高壓方波，再整流濾波得到穩(wěn)定的280V直流電壓;然后由DC/AC變換以正弦波逆變的方式，將穩(wěn)定的直流電壓逆變成有效值稍大于220V的正弦波電壓;再經(jīng)LC工頻濾波得到有效值為220V的5Hz交流電壓，驅動殺蟲裝置。逆變器具有輸出短路保護、輸出過電流保護、輸出過電壓保護、輸出欠電壓保護、功率電路保護等功能。圖4.1正弦波逆變器的結構方框圖4.2DC/DC高頻升壓變換4.2.1高頻逆變電路DC/DC逆變電路有半橋式、全橋式、推挽式，考慮輸入電壓較低，若采用半橋式時開關管電流變大;若利用全橋式時控制復雜，開關管功耗增大;因此，采用推挽式電路，開關器件少，雙端工作變壓器體積較小，可提高占空比，增大輸出功率。如圖4.2所示，DC/DC變換器由推挽逆變電路、高頻變壓器、整流電路光電隔離驅動電路等構成。SG3525產生的一定頻率PWM方波經(jīng)光電隔離驅動電路，驅動推挽式MOSFET場效應開關管柵極G1與GZ將蓄電池的直流變成高頻交流;經(jīng)變壓器升壓成高壓，再經(jīng)整流器將交流整流成直流;整流器后的濾波器將過濾整流后的高頻諧波。采用推挽式電路，兩端用開關控制，交替工作，可以提高轉換效率。DC/DC高頻升壓后，隨蓄電池隨著放電而電壓有所下降，仍可保證逆變部分輸入電壓較穩(wěn)定，同時提高電壓，減小電流，降低逆變部分損耗。圖4.2DC/DC推挽式高頻變換電路結構圖4.2.2功率開關管的選擇開關電源(SwitchModePowerSupply;SMPS)的性能在很大程度上依賴于功率半導體(即開關管)的選擇。目前，開關管種類繁多，如晶閘管(也稱可控硅SCR)、大功率晶體管(GTR)、可關斷晶閘管}GTO)、功率場效應管(MOSFET)、絕緣門極晶體管(IGBT)等。應用較多的主要有MOSFET管和IGBT兩種。MOSFET管，圖4.3為其電路符號，電流增益高，不存在少數(shù)載流子積蓄效應，較高開關速度及熱穩(wěn)定性等特點;在串聯(lián)調整穩(wěn)壓電源中作為調整管時無需大電流;并聯(lián)時無需加均流電阻，簡化了電路;驅動功率小;沒有二次擊穿現(xiàn)象，安全工作區(qū)寬，提高了可靠性。開關電源電路中采用MOSFET管，可獲得較高的開關速度，提高效IGBT既具有MOSFET管的通斷速度快、輸入阻抗高、驅動電路簡單及驅動功率小;具有大功率雙極晶體管的容量大和端電壓高等優(yōu)點。在開關電源中，被認為是理想的開關器件，圖4.3為其等效電路和電器符號。但在關斷IGBT時，存在電流拖尾現(xiàn)象;當集電極電流超過額定電流時，極易產生過流故障，造成IGBT的損壞，需加專門的過流保護電路反饋給PWM芯片;且IGBT價格較高。由上分析得到從性能、價格、驅動電路等角度，本設計選取MOSFET場效應管。4.2.3MOSFET管的過壓保護及吸收電路1．過壓保護MOSFET過壓保護包括柵極-源極、漏極-源極間的過壓保護。(1)柵極一源極間的過壓保護。漏極一源極間電壓若發(fā)生突然改變，會通過極間電容藕合到柵極，因柵極一源極間的阻抗很高，便會在柵極一源極間產生相當高的UGs電壓過沖，但柵極一源極間電壓UG不能超過士20V，使柵極一源極間的氧化層造成永久性損壞，為此所示在柵極一源極間并聯(lián)一個阻尼電阻器或并聯(lián)電壓約為18V的齊納二極管來降低柵極驅動電路的阻抗。圖4.3MOSFET吸收電路(2)漏極一源極間的過壓保護。在MOSFET管關段瞬間會產生漏極電流的突變，尤其在接有感性負載時，漏極電流的突然改變會產生比外接電源還高的漏極電壓過沖，導致MOSFET管被擊穿。MOSFET管一般在漏極一源極間并聯(lián)一個二極管，二極管的擊穿電壓將瞬變電壓鉗位住并保證完全消耗掉所鉗位的能量。2.吸收電路漏極一源極間并聯(lián)的二極管已和MOSFET做成一體;且利用RC緩沖電路也可以防止漏極一源極間的電壓過沖，即一個電阻器R和一個電容C串聯(lián)后跨接在MOSFET管漏極一源極間，構成一個RC緩沖電路，可有效降低漏極峰值電壓。DC/DC推挽式變換的吸收電路，電容C在功率管開關過程中不發(fā)生完全的充放電，穩(wěn)態(tài)時電容電壓維持為電源電壓，只有在線路寄生電感引起過電壓時，電容才放電。當功率管導通時，吸收電容充有電源電壓;當功率管截止信號到來時，功率管恢復阻斷.由線路寄生的過電壓被電容吸收;電容上過電壓通過電源和電阻放電。由于電容不產生完全的充放電，故不存在電容電壓完全放電的過渡過程，且吸收電容可選擇性較大，可使同等條件下產生的過電壓較小。4.2.4MOSFET管驅動電路開關管的好壞，直接影響開關電源的可靠性和其他性能指標。一個好的MOSFET管驅動電路滿足MOSFET管快速通斷、開通時驅動電壓穩(wěn)定、驅動電路簡單、損耗小等要求，嚴格條件下采用隔離驅動。MOSFET管柵極驅動電路，有TTL,CMOS等直接驅動電路，也有脈沖變壓器及光電藕合器等隔離驅動電路，IR3125,IR2110,UC3724與UC3725配對組成柵極驅動電路，SG3525A,SG3527A驅動，TDA4918,TDA4919,L4990等集成驅動芯片，為使工作性能穩(wěn)定，采用光藕隔離驅動。驅動電路應滿足在功率管需要導通時，能迅速地建立起驅動電壓;且在關斷時，能迅速地泄放功率管柵極電容上的電荷，拉低驅動電壓。如圖4.4所示，有光藕芯片6N135組成光藕驅動電路。當光藕原邊控制電流流過(即信號被拉低)時，光偶導通，光藕副邊的二極管打開，副邊三極