應(yīng)用電子技術(shù)教育論文太陽(yáng)能UPS供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文題目：太陽(yáng)能UPS供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名:所在院系：機(jī)電學(xué)院所學(xué)專(zhuān)業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)教育導(dǎo)師姓名：完成時(shí)間：

摘要隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，能源需求持續(xù)增長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)新能源和可再生能源是能源可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)有之義。太陽(yáng)能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。太陽(yáng)能發(fā)電是根據(jù)光生伏打效應(yīng)原理，利用太陽(yáng)電池將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能，再由獨(dú)立的控制器為鉛蓄電池進(jìn)行充電控制。文中介紹了基于PIC16F73單片機(jī)產(chǎn)生SPWM控制波形，驅(qū)動(dòng)全橋逆變電路組成的在線式正弦波UPS電源系統(tǒng)，采用電壓閉環(huán)反饋，提高系統(tǒng)控制精度，給出軟件流程圖及部分實(shí)驗(yàn)波形。關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能，逆變器，控制器，SPWM波，UPS電源系統(tǒng)

DesignofsolarpowersupplysystemonUPSAbstractWiththeurbanizationprocessofChina'scontinuousadvanceofthedemandforenergycontinuedtogrow,todevelopnewandrenewablesourcesofenergyforsustainabledevelopmentofenergydue.Solarenergyistheonetime,butalsorenewableenergy.Itisrichinresources,canbeusedfreeofcharge,andwithouttransportation,withoutanypollutiontotheenvironment.Solarpowergenerationisbasedonphotovoltaiceffectprinciple,accordingtosolarcellsbetteryconvetersolarenergydirectlyintoelectricity,andthenchargeforthebatteriesbyanindependentlead-acidcontroller.Inthispaper,single-chipbasedonthePIC16F73generateSPWMcontrolwaveform,drivingfull-bridgeinvertercircuitcomposedofpower-linesinewaveUPSsystems,voltageclosed-loopfeedbackcontroltoimprovesystemaccuracy,thesoftwareflowchartisgivenandsomeexperimentalwaveforms.Keywords:Solar,Inverter,Controller,SPWMwave,UPSpowersupplysystem目錄TOC\o"1-3"\u1緒論 12系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 12.1太陽(yáng)能電池組 22.1.1太陽(yáng)能電池工作原理與要求 22.1.2太陽(yáng)能電池組選擇 22.2充電控制器 32.2.1控制器電路結(jié)構(gòu) 32.2.2控制器工作原理 32.3蓄電池的選擇 42.4逆變器 52.4.1系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 52.4.2關(guān)于PIC16F73單片機(jī) 52.4.3逆變主電路 62.4.4SPWM波的形成 72.4.5系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu) 82.4.7實(shí)驗(yàn)結(jié)果及波形 103設(shè)計(jì)思路 143.1負(fù)載的估算 143.2逆變器功率的計(jì)算 143.3蓄電池容量的計(jì)算 153.4太陽(yáng)能電池容量的計(jì)算 15結(jié)束語(yǔ) 16致謝 17參考文獻(xiàn) 18附錄1 19附錄2 20附錄3 20

1緒論隨著能源危機(jī)的日益加劇和人類(lèi)環(huán)保意識(shí)的提高，新能源的開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越受到人們的重視。而太陽(yáng)能作為取之不盡用之不竭的高效無(wú)污染的能源近來(lái)更受人們的青睞。UPS使供電系統(tǒng)的可靠性和質(zhì)量大大提高，同時(shí)使投資和運(yùn)行費(fèi)用降低，是信息時(shí)代不可缺少的能源系統(tǒng)。在很多由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)停電而使計(jì)算機(jī)丟失數(shù)據(jù)的行業(yè)，UPS起著不可替代的作用，如銀行、證券、通信、航空管理、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)等。本文介紹的太陽(yáng)能UPS電源系統(tǒng)正是一種適于家庭戶(hù)用的、特別適于無(wú)電少電的西部邊遠(yuǎn)地區(qū)用戶(hù)的一種家用電源系統(tǒng)，隨著我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)的進(jìn)行其市場(chǎng)前景必將越來(lái)越廣闊。2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整套太陽(yáng)能供電系統(tǒng)必要部件介紹：太陽(yáng)能供電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組件、太陽(yáng)能充放電控制器、蓄電池（組）組成。由于輸出電源為交流220V，還需要配置逆變器。各部分的作用為：（一）太陽(yáng)能電池組件：太陽(yáng)能電池組件是太陽(yáng)能供電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽(yáng)能供電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能量轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽(yáng)能電池組件的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。（二）太陽(yáng)能控制器：太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開(kāi)關(guān)、時(shí)控開(kāi)關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)。（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池組件所供出的電能儲(chǔ)存起來(lái)，到需要的時(shí)候再釋放出來(lái)。（四）逆變器：在很多場(chǎng)合，都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于太陽(yáng)能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽(yáng)能供電系統(tǒng)所供出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場(chǎng)合，需要使用多種電壓的負(fù)載時(shí)，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉(zhuǎn)換成5VDC的電能（注意，不是簡(jiǎn)單的降壓）。原理圖如下：控制器太陽(yáng)能電池組蓄電池組逆變器交流輸出圖1太陽(yáng)能UPS系統(tǒng)組成框圖控制器太陽(yáng)能電池組蓄電池組逆變器交流輸出2.1太陽(yáng)能電池組2.1.1太陽(yáng)能電池工作原理與要求太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽(yáng)能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)原理工作的太陽(yáng)能電池則還處于萌芽階段。太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體上時(shí)，能量大于硅禁帶寬度在光子穿過(guò)減反射膜進(jìn)入硅中，在n區(qū)、耗盡區(qū)和P區(qū)激發(fā)出電子-空穴對(duì)（光生載流子）。光生電子-空穴對(duì)在耗盡區(qū)中產(chǎn)生后，立即被內(nèi)建電場(chǎng)分離，光生電子被送進(jìn)N區(qū)，光生空穴則被推進(jìn)P區(qū)。在N區(qū)，光生電子-空穴對(duì)產(chǎn)生后，光生空穴便向P-N結(jié)邊界擴(kuò)散，一旦到達(dá)P-N邊界，在自建電場(chǎng)的作用下被電場(chǎng)力牽引做漂移運(yùn)動(dòng)，越過(guò)耗盡區(qū)進(jìn)入P區(qū)，光生電子則被留在N區(qū)。P區(qū)中的光生電子同樣的先因擴(kuò)散，后因漂移進(jìn)入N區(qū)，光生空穴留在P區(qū)。光生載流子在P-N結(jié)兩側(cè)的積聚形成電動(dòng)勢(shì)，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏打效應(yīng)”。當(dāng)電池接上一個(gè)負(fù)載后，光電流就從P區(qū)經(jīng)負(fù)載到N區(qū)，負(fù)載中即得到功率輸出。2.1.2太陽(yáng)能電池組選擇太陽(yáng)能光伏電池（簡(jiǎn)稱(chēng)光伏電池）用于把太陽(yáng)的光能直接轉(zhuǎn)化為電能。目前地面光伏系統(tǒng)大量使用的是以硅為基底的硅太陽(yáng)能電池，可分為單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽(yáng)能電池。在能量轉(zhuǎn)換效率和使用壽命等綜合性能方面，單晶硅和多晶硅電池優(yōu)于非晶硅電池。多晶硅比單晶硅轉(zhuǎn)換效率低，但價(jià)格更便宜。處于設(shè)計(jì)實(shí)用性考慮，本文選擇單晶硅電池。按照應(yīng)用需求，太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)一定的組合，達(dá)到一定的額定輸出功率和輸出的電壓的一組光伏電池，叫光伏組件。根據(jù)光伏電站大小和規(guī)模，由光伏組件可組成各種大小不同的陣列。太陽(yáng)能電池方陣可以安裝在屋頂上，但方陣支架必須與建筑物的主體結(jié)構(gòu)相連接，而不能連接在屋頂材料上。對(duì)于地面安裝的太陽(yáng)能電池方陣，太陽(yáng)能電池組件與地面之間的最小間距推薦在0.3m以上，以降低風(fēng)阻并減少泥污濺上組件及增加散熱。立柱的底部必須牢固地連接在基礎(chǔ)上，以便能夠承受太陽(yáng)能電池方陣的重量并能承受設(shè)計(jì)風(fēng)速。參考3.1小節(jié)計(jì)算結(jié)果可以選擇太陽(yáng)能電池板技術(shù)參數(shù)如下：表1太陽(yáng)能電池板參數(shù)標(biāo)稱(chēng)功率nominalpeak40WP峰值電壓voltagepower34V峰值電流peakcurrent2.33A開(kāi)路電壓open-circuitvoltage27.2V短路電流Short-circuitcurrent1.2A2.2充電控制器2.2.1控制器電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)電路如附圖所示。雙電壓比較器LM393兩個(gè)反相輸入端②腳和⑥腳連接在一起，并由穩(wěn)壓管ZD1提供6.2V的基準(zhǔn)電壓做比較電壓，兩個(gè)輸出端①腳和⑦腳分別接反饋電阻，將部分輸出信號(hào)反饋到同相輸入端③腳和⑤腳，這樣就把雙電壓比較器變成了雙遲滯電壓比較器，可使電路在比較電壓的臨界點(diǎn)附近不會(huì)產(chǎn)生振蕩。R1、RP1、C1、A1、Q1、Q2和J1組成過(guò)充電壓檢測(cè)比較控制電路；R3、RP2、C2、A2、Q3、Q4和J2組成過(guò)放電壓檢測(cè)比較控制電路。電位器RP1和RP2起調(diào)節(jié)設(shè)定過(guò)充、過(guò)放電壓的作用。可調(diào)三端穩(wěn)壓器LM317提供給LM393穩(wěn)定的８Ｖ工作電壓。被充電電池為24V25Ah全密封免維護(hù)鉛酸蓄電池；太陽(yáng)電池用一塊40Wp硅太陽(yáng)電池組件，在標(biāo)準(zhǔn)光照下輸出27V、2.3A左右的直流工作電壓和電流；D1是防反充二極管，防止硅太陽(yáng)電池在太陽(yáng)光較弱時(shí)成為耗電器。2.2.2控制器工作原理工作原理當(dāng)太陽(yáng)光照射的時(shí)候，硅太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生的直流電流經(jīng)過(guò)J1－1常閉觸點(diǎn)和R1，使LED1發(fā)光，等待對(duì)蓄電池進(jìn)行充電；K閉合，三端穩(wěn)壓器輸出８V電壓，電路開(kāi)始工作，過(guò)充電壓檢測(cè)比較控制電路和過(guò)放電壓檢測(cè)比較控制電路同時(shí)對(duì)蓄電池端電壓進(jìn)行檢測(cè)比較。當(dāng)蓄電池端電壓小于預(yù)先設(shè)定的過(guò)充電壓值時(shí)，A1的⑥腳電位高于⑤腳電位，⑦腳輸出低電位使Q1截止，Q２導(dǎo)通，LED２發(fā)光指示充電，J1動(dòng)作，其接點(diǎn)J１－１轉(zhuǎn)換位置，硅太陽(yáng)電池組件通過(guò)Ｄ1對(duì)蓄電池充電。蓄電池逐漸被充滿(mǎn)，當(dāng)其端電壓大于預(yù)先設(shè)定的過(guò)充電壓值時(shí)，Ａ１的⑥腳電位低于⑤腳電位，⑦腳輸出高電位使Q1導(dǎo)通，Q2截止，LED2熄滅，J1釋放，J１－1斷開(kāi)充電回路，LED1發(fā)光，指示停止充電。當(dāng)蓄電池端電壓大于預(yù)先設(shè)定的過(guò)放電壓值時(shí)，A2的③腳電位高于②腳電位，①腳輸出高電位使Q3導(dǎo)通，Q４截止，LED3熄滅，J2釋放。其常閉觸點(diǎn)J2－1閉合，LED4發(fā)光，指示負(fù)載工作正常；蓄電池對(duì)負(fù)載放電時(shí)端電壓會(huì)逐漸降低，當(dāng)端電壓降低到小于預(yù)先設(shè)定的過(guò)放電壓值時(shí)，A2的③腳電位低于②腳電位，①腳輸出低電位使A3截止，A4導(dǎo)通，LED3發(fā)光指示過(guò)放電，J2動(dòng)作，其接點(diǎn)J2－1斷開(kāi)，正常指示燈LED4熄滅。另一常閉接點(diǎn)J2－2也斷開(kāi)，切斷負(fù)載回路，避免蓄電池繼續(xù)放電。閉合K，蓄電池又充電。2.3蓄電池的選擇蓄電池組可以由一只或多只蓄電池串/并聯(lián)組成，但并聯(lián)的蓄電池不要超過(guò)4只。適合家用太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)使用的蓄電池類(lèi)型包括深循環(huán)型鉛酸蓄電池、密封型鉛酸蓄電池、普通開(kāi)口鉛酸蓄電池和堿性鎘鎳蓄電池等。深循環(huán)型鉛酸蓄電池是首選產(chǎn)品。蓄電池的最小容量應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐倪B續(xù)陰雨天情況設(shè)計(jì)。深循環(huán)鉛酸蓄電池的設(shè)計(jì)放電深度(DOD)為80%，淺循環(huán)鉛酸蓄電池的設(shè)計(jì)放電深度(DOD)為50%。蓄電池間的相互連接應(yīng)使用銅鍍鉛連條或銅帶。蓄電池必須提供便于螺栓連接的極柱。蓄電池電極端應(yīng)涂上防銹油或防銹膏以減少電極端的腐蝕。蓄電池的正負(fù)極性要清楚地標(biāo)明，該標(biāo)識(shí)的壽命應(yīng)不小于蓄電池的使用壽命。蓄電池可以是帶液充滿(mǎn)電的，也可以是干荷電的。如果是干荷電的，灌液時(shí)所有化學(xué)藥劑和電解質(zhì)必須滿(mǎn)足蓄電池的技術(shù)參數(shù)要求。表2蓄電池參數(shù)額定電壓12V額定容量25AH電壓范圍10.5V-14.5V電池?cái)?shù)量2塊2.4逆變器2.4.1系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)硬件基本結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。蓄電池輸出的24V直流電經(jīng)過(guò)橋式逆變電路逆變后，再經(jīng)升壓電路變成220V、50HZ純正弦波交流電，供給負(fù)載。輸出的交流電經(jīng)過(guò)濾閉環(huán)反饋電路后反饋到單片機(jī)，及時(shí)矯正電壓波形控制輸出的電壓波形穩(wěn)定在較小的范圍內(nèi)。蓄電池蓄電池升壓電路輸出濾波反饋電路逆變電路驅(qū)動(dòng)電路硬件保護(hù)電路PIC16F73輸出圖2系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)2.4.2關(guān)于PIC16F73單片機(jī)控制電路以Microchip公司的PIC16F73單片機(jī)為核心。PIC16F73單片機(jī)是一種低成本、高性能的八位單片機(jī)。PIC單片機(jī)是采用RISC結(jié)構(gòu)的高性?xún)r(jià)比嵌入式控制器，采取數(shù)據(jù)總線和地址總線分離的Harvard雙總線結(jié)構(gòu)，具有很高的流水處理速度。它具有32k字節(jié)的可擦寫(xiě)的片內(nèi)閃速存儲(chǔ)器FLASH，具有768字節(jié)的RAM，對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)完全夠用；具有一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于電機(jī)控制的6路PWM輸出的PWMMC模塊，適合于單相、三相逆變，同時(shí)該模塊還有專(zhuān)門(mén)用于故障保護(hù)的4路FAULT引腳，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)可在不引起中斷的情況下快速封鎖PWM輸出達(dá)到保護(hù)的目的；具有可選擇外部晶振時(shí)鐘或內(nèi)部鎖相環(huán)時(shí)鐘的時(shí)鐘發(fā)生器模塊，PIC16F73最高時(shí)鐘頻率為20MHZ，每條指令執(zhí)行周期200ns，由于大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為一個(gè)周期，因此速度相當(dāng)快。其內(nèi)含192字節(jié)的RAM，4K程序存儲(chǔ)器、5路A/D轉(zhuǎn)換及2路PWM波發(fā)生器，應(yīng)用時(shí)外圍電路極其簡(jiǎn)單，是理想的單相逆變電源數(shù)字控制器。單片機(jī)通過(guò)內(nèi)部軟件產(chǎn)生一路SPWM控制信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)邏輯門(mén)變換電路變換成逆變?nèi)珮蛩璧乃穆夫?qū)動(dòng)信號(hào)，再經(jīng)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片IR2110隔離放大后，分別加到逆變?nèi)珮蛩膫€(gè)IGBT的柵極，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。為了提高輸出電壓的穩(wěn)定性，本系統(tǒng)中采用了電壓反饋閉環(huán)。輸出電壓經(jīng)電阻分壓取樣后，將電平轉(zhuǎn)換為單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換口所能接受的0～5V電壓信號(hào)，送入單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換口。軟件在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次A/D轉(zhuǎn)換，得到反饋電壓值，調(diào)整SPWM信號(hào)的脈寬，保證輸出電壓的穩(wěn)定。2.4.3逆變主電路系統(tǒng)主電路采用單相全橋逆變電路如圖2所示。其中開(kāi)關(guān)器件采用的功率MOSFET適合于小功率裝置、具有開(kāi)關(guān)速度快、工作頻率高等特性。開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)源于PIC16F73單片機(jī)產(chǎn)生的SPWM波經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后的信號(hào)。全橋逆變的輸出為高頻SPWM波，經(jīng)變壓器升壓及濾波后即得到220V、50Hz的標(biāo)準(zhǔn)正弦交流電壓。在逆變主電路（如圖7所示）中，為防止同一橋臂的兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)管出現(xiàn)直通現(xiàn)象，往往采取關(guān)斷一功率管后延時(shí)一段時(shí)間再開(kāi)通另一功率管的方法，這中間延時(shí)的時(shí)間（通常為幾μs）就形成了死區(qū)，死區(qū)的存在（盡管很?。﹦?shì)必會(huì)造成輸出電壓波形的畸變，尤其對(duì)零點(diǎn)附近波形的影響，本系統(tǒng)采取優(yōu)化存儲(chǔ)在PIC16F73單片機(jī)ROM中的正弦表值的方法對(duì)死區(qū)進(jìn)行補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)平滑的正弦電壓波形輸出。本系統(tǒng)中，4個(gè)主功率開(kāi)關(guān)器件采用的是單極性倍頻工作方式而不是雙極性方式，因?yàn)榕c雙極性相比，單極性倍頻方式具有等效“加倍”開(kāi)關(guān)頻率的優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)關(guān)頻率的“加倍”體現(xiàn)在輸出電壓波形的頻譜中。若選擇頻率調(diào)制比為偶數(shù)，則最低次諧波將出現(xiàn)在二倍于開(kāi)關(guān)頻率的邊帶上。系統(tǒng)軟件主要分為主程序和中斷服務(wù)子程序兩部分。主程序由初始化模塊、開(kāi)機(jī)延時(shí)模塊、采樣保護(hù)模塊、調(diào)節(jié)器模塊等幾個(gè)部分組成，另外主程序中還有對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理程序以及前面切換部分所述的超時(shí)切換程序，數(shù)據(jù)處理程序包括為了節(jié)省中斷資源，對(duì)中斷中AD采樣的數(shù)據(jù)的處理計(jì)算和對(duì)通信接收數(shù)據(jù)的處理。圖3逆變器主電路原理圖2.4.4SPWM波的形成PIC16F73單片機(jī)具有一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于電機(jī)控制的可工作于3對(duì)互補(bǔ)模式或獨(dú)立模式的包括6路PWM輸出的PWMMC模塊。在本系統(tǒng)中初始化使其工作于3對(duì)互補(bǔ)模式即同一橋臂2個(gè)PWM信號(hào)是為互補(bǔ)的，在初始化中寫(xiě)一計(jì)數(shù)值到PMOD(H:L)中以決定載波頻率即開(kāi)關(guān)頻率。PWM波的實(shí)時(shí)脈寬計(jì)算是由中斷程序完成的，每次PWMMC模塊中的PCTN(H:L)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到PMOD(H:L)中的值時(shí)就引起中斷。預(yù)先將0～360°的正弦值制成表格存于FLASH某一區(qū)域中，每次中斷時(shí)從中取一正弦值，經(jīng)過(guò)一定計(jì)算后得一數(shù)值，將其送入PVALX(H:L)寄存器中，單片機(jī)將PVALX(H:L)中的值與PMOD(H:L)中的值比較后自動(dòng)生成SPWM信號(hào)并由PWM引腳發(fā)出。為了防止同一橋臂兩個(gè)管子同時(shí)導(dǎo)通的現(xiàn)象發(fā)生，在無(wú)信號(hào)發(fā)生器DEADTIME中的寄存器DEADTM中寫(xiě)入一數(shù)值以確定死區(qū)時(shí)間。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)死區(qū)時(shí)間為2.5μs，載波頻率為10kHz，制成包括200個(gè)放大的正弦值的正弦表。PWMMC模塊還有4路故障保護(hù)端口FAULT1～FAULT4，當(dāng)端口為高電平時(shí)，PWMMC就能根據(jù)初始化設(shè)定來(lái)封鎖相應(yīng)的PWM輸出，本系統(tǒng)中的過(guò)流保護(hù)正是利用了這個(gè)功能，當(dāng)發(fā)生過(guò)電流時(shí)，就置位FAULT1端口從而封鎖全部六路PWM端口。本系統(tǒng)使PWMMC工作在中心對(duì)齊模式，在PWM時(shí)鐘頻率為8MHz下其載波周期計(jì)算公式為載波周期=1/10k=PMOD(H:L)×(1/8M)×2所以本系統(tǒng)須初始化PMOD(H:L)=＄0190(注：＄為PIC16F73中十六進(jìn)制符號(hào))2.4.5系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字式PI調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓控制。系統(tǒng)的控制框圖如圖3所示。反饋信號(hào)來(lái)自交流電壓的AD采樣，為了保證精度，本系統(tǒng)利用變壓器進(jìn)行電壓采樣。剛啟動(dòng)時(shí)給定電壓取自軟啟動(dòng)輸出，軟啟動(dòng)是為了避免啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生大的峰值電流，軟啟動(dòng)采用逐次遞增到所需電壓的方法，軟啟動(dòng)結(jié)束后給定電壓就是對(duì)應(yīng)于220V電壓的數(shù)值。為了加強(qiáng)快速性，本系統(tǒng)采用前饋控制與反饋控制相結(jié)合的控制方式。為了增強(qiáng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)輸出特性，本系統(tǒng)采用根據(jù)偏差大小改變比例系數(shù)和積分系數(shù)的模糊控制方法，當(dāng)偏差較大時(shí)，比例系數(shù)和積分系數(shù)也較大，當(dāng)偏差較小時(shí)比例系數(shù)和積分系數(shù)也較小，從而大大減少了超調(diào)量，很容易使系統(tǒng)穩(wěn)定，完全消除了積分飽和現(xiàn)象，也增強(qiáng)了系統(tǒng)的適應(yīng)能力。PWM變壓電路PWM變壓電路反饋電路2.4.6系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)PTC0、PTC6兩路端口就是單片機(jī)發(fā)送的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，經(jīng)光耦隔離送到由或非門(mén)組成的基本RS觸發(fā)器電路中，RS觸發(fā)器輸出的兩路信號(hào)是互鎖的，兩者只能同時(shí)為低電平（關(guān)斷信號(hào)），不能同時(shí)為高電平（開(kāi)通信號(hào)），從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。由555定時(shí)器組成的自激振蕩器的作用是定時(shí)地發(fā)送觸發(fā)脈沖，脈沖有效寬度應(yīng)不小于晶閘管的開(kāi)通時(shí)間，其輸出信號(hào)與RS觸發(fā)器的輸出相與送到門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路中。另外，采用兩個(gè)LED管用于顯示負(fù)載采用的供電方式。PIC16F73單片機(jī)通過(guò)對(duì)市電故障及故復(fù)的判斷來(lái)切斷市電或UPS的逆變器。切斷市電或逆變器后，負(fù)載電流衰減到零需要有一過(guò)程，然后再切入逆變器或市電，為保證切換操作的可靠性，本系統(tǒng)在零電流切入方式的基礎(chǔ)上，在主程序中加入了如果在切斷市電（或逆變器）后延時(shí)3ms沒(méi)有進(jìn)行切入操作，就不管是否檢測(cè)到零電流直接進(jìn)行相應(yīng)的切入操作，從而保證了UPS供電的可靠性。PIC16F73單片機(jī)內(nèi)部含有兩個(gè)CCP模塊，都可以用來(lái)產(chǎn)生PWM波。對(duì)于PWM信號(hào)來(lái)說(shuō)，周期和脈寬是兩個(gè)必不可少的參數(shù)，PIC16F73單片機(jī)將PWM周期儲(chǔ)存在PR2寄存器中，而將PWM信號(hào)高電平時(shí)間值即脈寬值儲(chǔ)存在CCPR1L或CCPR2L寄存器中。內(nèi)部定時(shí)器在計(jì)數(shù)過(guò)程中不斷與這兩個(gè)寄存器的值相比較，達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí)輸出電平產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而控制PWM信號(hào)的周期和占空比。SPWM信號(hào)要求脈寬按正弦規(guī)律變化，因此每一個(gè)PWM周期脈寬都要改變，由單片機(jī)產(chǎn)生SPWM波的基本思想就是在初始化時(shí)將PWM周期值設(shè)定，然后用定時(shí)器定時(shí)，每個(gè)周期產(chǎn)生一次中斷，來(lái)調(diào)整脈寬，從而得到脈寬不斷變化的SPWM波。但實(shí)際上，SPWM頻率一般都很高，周期很短，要在每一個(gè)周期內(nèi)都完成脈寬的調(diào)整比較困難。本系統(tǒng)中，SPWM周期為20KHZ,設(shè)置每六個(gè)周期改變一次脈寬，實(shí)際輸出SPWM信號(hào)經(jīng)濾波后所得正弦波如波形光滑無(wú)畸變，滿(mǎn)足精度要求。在軟件設(shè)計(jì)中，將CCP2模塊作為PWM輸出口，CCP1模塊采用比較功能，單片機(jī)時(shí)鐘為20MHZ,計(jì)時(shí)步階0.2us。首先建立正弦表，在一個(gè)完整正弦周期中，采樣64個(gè)點(diǎn)，采樣點(diǎn)正弦值與正弦波峰值的比值就是該點(diǎn)SPWM信號(hào)的占空比。然后根據(jù)SPWM周期計(jì)算出各點(diǎn)的脈寬值，轉(zhuǎn)換成計(jì)時(shí)步階，做成正弦表，供CCP1中斷子程序調(diào)用。這64個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔也轉(zhuǎn)換成計(jì)時(shí)步階儲(chǔ)存到CCPR1H和CCPR1L寄存器中，程序運(yùn)行過(guò)程中，計(jì)數(shù)器TIMER1不斷和這個(gè)寄存器的值相比較，達(dá)到設(shè)定值時(shí)CCP1產(chǎn)生中斷，TIMER1重新計(jì)時(shí)。中斷服務(wù)子程序用來(lái)修改SPWM信號(hào)的占空比，其流程圖如圖5所示。主程序?yàn)橐粋€(gè)無(wú)窮循環(huán)，等待中斷發(fā)生。本程序中共用到了三個(gè)中斷：CCP1比較中斷，用來(lái)調(diào)整SPWM脈寬，中斷周期為306us；T0定時(shí)中斷，每隔一段固定的時(shí)間進(jìn)行一次輸出電壓反饋采樣值的A/D轉(zhuǎn)換,在單片機(jī)初始化時(shí)，將T0的中斷周期設(shè)為153us,產(chǎn)生一次中斷后，將周期改為306us；A/D轉(zhuǎn)換中斷，A/D轉(zhuǎn)換完成產(chǎn)生中斷，處理轉(zhuǎn)換值，中斷周期為20us。在程序開(kāi)始運(yùn)行后，首先發(fā)生CCP1中斷，使單片機(jī)按正弦表的第一個(gè)脈寬值輸出SPWM波，153us后，產(chǎn)生T0中斷，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將T0中斷周期改306us。20us后轉(zhuǎn)換完成，產(chǎn)生A/D中斷。然后又是CCP1中斷，讀取A/D轉(zhuǎn)換值和正弦表來(lái)調(diào)整脈寬。這樣周而復(fù)始，產(chǎn)生連續(xù)不斷的SPWM控制信號(hào)。開(kāi)始開(kāi)始清中斷標(biāo)志位清定時(shí)器1調(diào)節(jié)時(shí)間到否表指針加1正負(fù)半波信號(hào)置0讀取A/D轉(zhuǎn)換值計(jì)算輸出電壓偏差返回表頭正半波？正負(fù)半波信號(hào)置1計(jì)算PWM占空比更新PWM占空比中斷返回查正弦表YYNN圖5CCPI中斷服務(wù)子程序2.4.7實(shí)驗(yàn)結(jié)果及波形由單片機(jī)CCP2口輸出的SPWM波形為方波，由于頻率為20KHZ，脈寬很窄，只截取了其中的一段，看不到脈寬從最小變到最大的過(guò)程，但可以看出這段波形中脈寬逐漸變窄，符合SPWM的變化規(guī)律。經(jīng)RC濾波后得到接近標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，頻率為49.6HZ，與設(shè)計(jì)的50HZ基本吻合，波形平滑無(wú)畸變，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。本UPS系統(tǒng)中，采用的是全橋逆變電路，控制方式是一個(gè)橋臂上的兩個(gè)IGBT互補(bǔ)導(dǎo)通，另一橋臂的兩個(gè)一個(gè)常開(kāi)，一個(gè)常閉。負(fù)半波時(shí)，換到另一橋臂的兩個(gè)IGBT互補(bǔ)導(dǎo)通，原橋臂變?yōu)橐粋€(gè)常開(kāi)，一個(gè)常閉。因此需要將單片機(jī)產(chǎn)生的一路SPWM信號(hào)變換成四路，分別驅(qū)動(dòng)四個(gè)IGBT。具體實(shí)現(xiàn)電路如圖6所示。圖6SPWM波形變換電路單片機(jī)輸出的SPWM信號(hào)和正負(fù)半波信號(hào)分別加到U3D的12和13腳，此圖只畫(huà)出了同一個(gè)橋臂的兩個(gè)IGBT的驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生電路，另一橋臂的產(chǎn)生電路與此電路完全相同，只是在輸入的正負(fù)半波信號(hào)前加了一個(gè)反相電路，使得不論是正半波還是負(fù)半波，橋臂1和橋臂2的U3D的11腳總是一個(gè)為SPWM信號(hào)，另一個(gè)為低電平。經(jīng)過(guò)后面的電路變換后，為SPWM信號(hào)的橋臂得到兩路互補(bǔ)輸出的SPWM波形，為低電平的橋臂則得到一個(gè)持續(xù)的高電平和一個(gè)持續(xù)的低電平，從而實(shí)現(xiàn)逆變?nèi)珮虻尿?qū)動(dòng)。由于同一橋臂的兩個(gè)IGBT互補(bǔ)導(dǎo)通，死區(qū)時(shí)間的設(shè)置是必不可少的，否則可能出現(xiàn)橋臂直通現(xiàn)象，導(dǎo)致器件甚至整個(gè)電損壞。圖6中的R2、C2就是用來(lái)設(shè)定死區(qū)時(shí)間的，通過(guò)RC電路的沖放電得到一個(gè)時(shí)間的延遲，再經(jīng)過(guò)門(mén)電路的處理加到SPWM信號(hào)波形中。通過(guò)改變R、C的大小就可以調(diào)整死區(qū)時(shí)間的長(zhǎng)短，本電路中電阻取1000歐姆,電容取6.8nF，得到5us的死區(qū)時(shí)間，在同一橋臂上下兩個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)波形中，從一個(gè)驅(qū)動(dòng)波形的低電平變到另一個(gè)驅(qū)動(dòng)波形低電平時(shí)，有一段兩個(gè)信號(hào)都為高電平的時(shí)間，也就是兩個(gè)IGBT都不通的死區(qū)時(shí)間，防止了逆變橋的直通。保護(hù)模塊根據(jù)電壓電流采樣值進(jìn)行故障判斷，并在故障發(fā)生時(shí)封鎖PWM的輸出。保護(hù)包括蓄電池欠壓、蓄電池過(guò)壓、系統(tǒng)過(guò)載、過(guò)熱保護(hù)等，其中蓄電池欠壓、過(guò)壓保護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)自恢復(fù)，即在檢測(cè)到蓄電池電壓又恢復(fù)正常時(shí)，系統(tǒng)重新軟啟動(dòng)并恢復(fù)正常工作。過(guò)流保護(hù)由于需要快速反應(yīng)故采用硬件保護(hù)，當(dāng)過(guò)流發(fā)生時(shí)就立即封鎖全部PWM輸出，也立即封鎖全部驅(qū)動(dòng)電路，只有重新復(fù)位時(shí)才能恢復(fù)工作，軟件可判斷出是否發(fā)生過(guò)流保護(hù)。調(diào)節(jié)器模塊完成對(duì)系統(tǒng)輸出電壓穩(wěn)壓的PI調(diào)節(jié)，使輸出電壓穩(wěn)定在220V，同時(shí)軟啟動(dòng)也放在其中。其入口參數(shù)為軟啟動(dòng)輸出，出口參數(shù)M送到中斷模塊中參與PWM脈寬的計(jì)算。通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)該參數(shù)的值就能改變脈寬值從而使輸出跟隨給定。中斷程序模塊完成SPWM波形的發(fā)出、交流電壓、交流電流參數(shù)的采樣。中斷的入口參數(shù)為PI調(diào)節(jié)器的輸出參數(shù)M，該參數(shù)參與脈寬的計(jì)算即PVALX(H:L)值的計(jì)算，從而改變了占空比也即調(diào)節(jié)了輸出電壓。按照SPWM的規(guī)則2采樣的方法，結(jié)合初始化中對(duì)PWMMC的設(shè)定得脈寬的實(shí)時(shí)計(jì)算公式為正半周期：PVALX(H:L)=PMOD(H:L)/2＋M×SIN(PTR)負(fù)半周期：PVALX(H:L)=PMOD(H:L)/2－M×SIN(PTR)其中PTR為正弦表指針，SIN(PTR)為對(duì)應(yīng)PTR指針的正弦值。按照以上設(shè)計(jì)思想試驗(yàn)仿真，最后能得到比較標(biāo)準(zhǔn)的220V、50Hz正弦電壓，軟啟動(dòng)也很平穩(wěn)，其頻率誤差≤0.1％,輸出電壓誤差≤0.5％。由于采用10kHz的載波頻率，在變壓器原邊得到20kHz高頻信號(hào)，無(wú)噪聲。在上述控制方式下，能保證系統(tǒng)在突然加載或減載時(shí)輸出電壓快速地保持穩(wěn)定。并且與外界鍵盤(pán)監(jiān)控系統(tǒng)的串行通信良好，有較強(qiáng)的實(shí)用性和可靠性。其空載和負(fù)載時(shí)的輸出電壓波形如圖7和圖8所示。100V20mS0圖7空載時(shí)輸出電壓波形100V20mS020mS100V0圖8時(shí)輸出電壓波形3設(shè)計(jì)思路太陽(yáng)能UPS電源系統(tǒng)發(fā)電得依靠太陽(yáng)能輻射，所以要盡可能掌握當(dāng)?shù)氐臍庀?、環(huán)境情況。其次，要考慮用戶(hù)的用電需求情況。然后在這兩者的基礎(chǔ)上，需要對(duì)幾十個(gè)相關(guān)參數(shù)做出綜合考慮和計(jì)算，才能最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)各部件的性能，做到盡可能的最優(yōu)設(shè)計(jì)。所以從理想狀態(tài)來(lái)講，對(duì)于每一個(gè)特定地點(diǎn)的太陽(yáng)能UPS系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者就需根據(jù)具體情況進(jìn)行一次專(zhuān)門(mén)的計(jì)算，以求設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)用情況能夠最大限度地吻合。但是，除了個(gè)別功率較大的家用太陽(yáng)能UPS系統(tǒng)外，大多數(shù)型號(hào)的家用太陽(yáng)能UPS系統(tǒng)產(chǎn)品在工廠通過(guò)系列化、工業(yè)化批量生產(chǎn)。這就要求設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，找出產(chǎn)品共性，與規(guī)模化工廠生產(chǎn)配套。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能UPS系統(tǒng)的容量是由設(shè)備安裝場(chǎng)所的日照量、負(fù)荷的消費(fèi)電力兩大因素決定。還需考慮若干安全因素，設(shè)備的效率等因素。3.1負(fù)載的估算隨著生活水平的提高，用戶(hù)需求發(fā)生了變化，用戶(hù)需要使用更多的用電器。很多家庭用戶(hù)還安裝使用了電視機(jī)。還有其他的一些家用電器也是交流電器，所以要求UPS系統(tǒng)能夠提供交流電。表3為用戶(hù)用電需求一覽表。表3用戶(hù)用電需求一覽表負(fù)載類(lèi)型功率/W數(shù)量日工作時(shí)間/H日用電量WH21’彩色電視機(jī)6513195日光燈251175節(jié)能燈91354總計(jì)=SUM(ABOVE)3243.2逆變器功率的計(jì)算該系統(tǒng)中因要使用交流用電器，所以需要配備逆變器。負(fù)載中有感性負(fù)載，所以在計(jì)算逆變器時(shí)考慮到感性負(fù)載在啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)電壓，這里取2.5倍。所以要求逆變器必須能夠承受瞬間的大負(fù)荷，另外增加一個(gè)安全系數(shù)，取值1.5。逆變器容量：--逆變器容量；K—安全系數(shù)，一般取1.2~1.5；N—感性負(fù)載啟動(dòng)時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)電壓為額定電壓的倍數(shù)，這里取2.5；--系統(tǒng)中感性負(fù)載的功率；--系統(tǒng)中純電阻性負(fù)載的功率。=1.2×（2.5×65+34）=281W根據(jù)負(fù)載特性和要求，設(shè)計(jì)逆變器規(guī)格選取300W的正弦波逆變器。3.3蓄電池容量的計(jì)算在家用UPS系統(tǒng)中，通常在確定了每天的用電量和市電供應(yīng)不正常時(shí)的用電時(shí)間，就可以按以下公式計(jì)算電池容量。式中C蓄電池能量，W·h--平均每天負(fù)荷用電量，W·hD—蓄電池自給天數(shù)；D--蓄電池放電深度；η—逆變器效率。對(duì)于該套系統(tǒng)，選用固定型密封式鉛酸蓄電池，最大放電深度為0.7，設(shè)計(jì)自給天數(shù)1天。C=324×1/(0.7×0.9)=514W·h系統(tǒng)為2塊組件充電，因而選用12V蓄電池，容量為514W·h/24V=21.4AH選用容量為25A·H固定型密封式鉛酸蓄電池2塊。3.4太陽(yáng)能電池容量的計(jì)算在設(shè)計(jì)時(shí)得到的太陽(yáng)能輻射數(shù)據(jù)一般為水平面上的年輻射總量，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)該對(duì)其作單位換算，采用kW·h/m2。為了計(jì)算簡(jiǎn)便，同樣用電負(fù)荷也取一年用電量為計(jì)算量，在實(shí)際得到的用戶(hù)用電需求為每日用電量，因?yàn)樵趯?shí)際使用過(guò)程中用戶(hù)不可能每日都用，所以取一個(gè)同時(shí)率系數(shù)，一般取0.9。因?yàn)榧矣秒娫吹奶?yáng)組件一般功率不大，灰塵和溫度對(duì)太陽(yáng)能電池板的發(fā)電影響很大。在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)表明，太陽(yáng)能電池表面的灰塵較多時(shí)，可使得太陽(yáng)能電池組件的發(fā)電量下降10%-20%，在設(shè)計(jì)時(shí)一般取影響值10%；對(duì)于溫度，在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮，認(rèn)為溫度變化在實(shí)際中將會(huì)使得發(fā)電量降低10%；對(duì)于家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，由于大多太陽(yáng)能電池板沒(méi)有固定的支架，屬人為擺放，因而也會(huì)使得太陽(yáng)能電池組件發(fā)電下降；一般的家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的貯能系統(tǒng)蓄電池，在對(duì)能量貯存方面也有能量的損失，在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)考慮。另外，對(duì)于交流系統(tǒng)，由于加入逆變器后有一個(gè)逆變效率，好的逆變器一般能達(dá)到90%以上的轉(zhuǎn)換效率。綜合考慮以上各因素，對(duì)于一個(gè)直流系統(tǒng)可以按以下方法計(jì)算。δ—年用電同時(shí)率，由于UPS系統(tǒng)用量較少，一般取0.1；H—年理論總用電量，可以取1000kW·h；Wo—太陽(yáng)能電池容量計(jì)算值，kWpQ—水平面上太陽(yáng)能年總輻射能量，約為5000kW·h/m2R—太陽(yáng)能電池組件表面受到的太陽(yáng)能年總輻射量與水平面年總輻射量的比值,一般取值為1.2η—系統(tǒng)總效率;F—用戶(hù)使用不當(dāng)損失的效率,取0.90;η1—蓄電池充放電效率,取0.85;η2—溫度損失因子,取0.90;η3—灰塵遮蔽損失因子,取0.9;η4—逆變器效率,根據(jù)所選逆變器取值,在設(shè)計(jì)時(shí)選取0.9作為設(shè)計(jì)值。由上數(shù)據(jù)計(jì)算得出η=0.85×0.9×0.9×0.9=0.62Wo=0.1×1000/(5000×1.2×0.62)=26.9Wp選用40Wp的太陽(yáng)能電池組件，考慮成本，故選用多晶硅太陽(yáng)能電池。結(jié)束語(yǔ)本來(lái)以為畢業(yè)設(shè)計(jì)太難，也學(xué)不到什么實(shí)質(zhì)性的東西。但當(dāng)我真正著手處理時(shí)，就不能有絲毫小瞧的意思了。一切的一切都需要我們用心去領(lǐng)悟并結(jié)合所學(xué)知識(shí)去操作。前面我們看到的是應(yīng)用電子造行業(yè)其自身的發(fā)展。然而，作為社會(huì)發(fā)展的一個(gè)部分，它將和其它的行業(yè)有更廣泛的結(jié)合。21世紀(jì)電子業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化，網(wǎng)絡(luò)化，虛擬化，智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。它將使人類(lèi)不僅要擺脫繁重的體力勞動(dòng)，而且要從繁瑣的計(jì)算，分析等腦力勞動(dòng)中解放出來(lái)，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動(dòng)，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷力與適應(yīng)能力。當(dāng)然這一切還需要我們大家進(jìn)一步的努力。畢業(yè)設(shè)計(jì)，是一面很亮的鏡子，能夠通過(guò)它看出我們自身的缺點(diǎn)，能夠通過(guò)它查找出自身缺乏的知識(shí)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我明顯感覺(jué)到“書(shū)到用時(shí)方恨少”。在畢業(yè)以后的生活中我會(huì)不斷地學(xué)習(xí)充實(shí)自己。致謝本研究及學(xué)位論文是在我的導(dǎo)師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。兩年多來(lái)，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向?qū)熤乱哉\(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。本論文的所有研究工作從論文的選題、實(shí)現(xiàn)條件到論文的寫(xiě)作等階段都是在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師在作者學(xué)習(xí)期間在學(xué)術(shù)和生活等方面的給予了無(wú)微不至的關(guān)懷和指導(dǎo)。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)、誨人不倦的敬業(yè)精神以及寬容的待人風(fēng)范使作者獲益頗多。謹(jǐn)向?qū)熤乱宰钪孕牡母兄x。在此，我還要感謝在一起愉快的度過(guò)大學(xué)生活的各位同門(mén)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！

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附錄1太陽(yáng)能充電控制器電路

附錄2逆變器電路圖

附錄3逆變器主程序#include<pic16f7x.h>#include<pic.h>//系統(tǒng)配置__CONFIG(HS&PWRTEN&BOREN&PROTECT&WDTDIS);//關(guān)閉看門(mén)狗,選擇高速晶振,上電延時(shí)復(fù)位,掉電復(fù)位使能,代碼保護(hù)//變量定義////指示燈宏定義#defineL1_RED_ONRB1=1;RB2=0;//L1紅燈亮#defineL1_RED_OFFRB1=0;RB2=0;#defineL2_RED_ONRB4=1;RB3=0;//L2紅燈亮#defineL2_RED_OFFRB4=0;RB3=0;#defineL3_RED_ONRB7=1;RB5=0;//L3紅燈亮#defineL3_RED_OFFRB7=0;RB5=0;#defineL1_GREE_ONRB2=1;RB1=0;//L1綠燈亮#defineL1_GREE_OFFRB2=0;RB1=0;#defineL2_GREE_ONRB3=1;RB4=0;//L2綠燈亮#defineL2_GREE_OFFRB3=0;RB4=0;#defineL3_GREE_ONRB5=1;RB7=0;//L3綠燈亮#defineL3_GREE_OFFRB5=0;RB7=0;////模擬輸入通道宏定義#defineAN0CHS0=CHS1=HS2=0;#defineAN1CHS=0;CHS1=CHS2=1;#defineAN2CHS0=CHS2=1;CHS1=1;//bitccp1,k,ccp2;unsignedcharmode;////軟件延時(shí)子程序*/voidDELAY(){unsignedinti;for(i=10000;i>0;i--);}//voidadc_init(){//ad時(shí)鐘選擇ADCS1=1;//FOSC/32ADCS0=0;//PCFG0=0;PCFG1=0;PCFG2=0;//RA0=AN0,RA1=AN1,RA2=AN2,VREF=VDD-VSSADON=1;//打開(kāi)ad模塊//端口c設(shè)置ADIF=0;//清除ad中斷標(biāo)志ADIE=1;//打開(kāi)ad模塊中斷PEIE=1;//打開(kāi)外圍模塊中斷GIE=1;//打開(kāi)總中斷}//voidport_init()//端口初始化{//端口b設(shè)置TRISB0=0;TRISB1=0;TRISB2=0;TRISB3=0;TRISB4=0;TRISB5=0;TRISB6=1;//輸入TRISB7=0;//RB端口方向設(shè)置PORTB=0;//輸出0RBPU=0;//使能內(nèi)部弱上拉INTE=0;//禁止RB0中斷RBIF=0;RBIE=1;//允許RB端口電平變化中斷TRISC=0X00;//PORTCareoutputsPORTC=0;//輸出為0RC1=RC2=1;//timer0initT0CS=0;//選