太陽能發(fā)電系統(tǒng)逆變器設計及制作實訓實驗課件

太陽能發(fā)電系統(tǒng)逆變器設計及制作實訓實驗課件一、實驗目的：1、了解太陽能光伏控制器的原理；2、了解控制器的設計過程；3、了解控制器PCB板的制作過程；4、了解控制器的焊裝及調(diào)試二、實驗設備計算機線路板雕刻機焊臺數(shù)字萬用表三、實驗注意事項實驗中注意嚴格遵照設備使用說明操作，逆變器輸出為220VAC，注意安全；四、實驗原理由于太陽電池產(chǎn)生的電是直流電，因此若需提供電力給家電用品或各式電器則需加裝直/交流轉(zhuǎn)換器，即光伏逆變器，將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，才能供電至家庭用電或工業(yè)用電。SG3524它是美國硅通用公司（SiliconGeneral）生產(chǎn)的雙端輸出式脈寬調(diào)制芯片，包括了所有無電源變壓器開關電源所要求的基本功能，如控制、保護、取樣放大等功能，使用方便靈活，同時在制造上采用常規(guī)的平面工藝。SG3524可為脈寬調(diào)制式推挽、橋式、單端及串聯(lián)型SMPS（固定頻率開關電源）提供全部控制電路系統(tǒng)的控制單元。由它構(gòu)成的PWM型開關電源的工作頻率可達100kHz，適宜構(gòu)成100－500W中功率推挽輸出式開關電源。

SG3524采用是定頻PWM電路，工作電源電壓范圍8V~35V，DIP－16型封裝，管腳排列如圖9所示。SG3524的主要部分說明如下：（1）基準源。SG3524從⑩腳輸出5V基準電壓，輸出電流可達20mA，片內(nèi)除“或非”門外，其他部分均由其供電，此外該電壓還兼作誤差放大器的基準電壓?；鶞试吹碾妷狠斎敕秶鸀?～40V，電壓調(diào)整率為0.01％，負載調(diào)整率為0.4％，溫度系數(shù)為2×10(-4)/℃，內(nèi)設過電流和短路保護。（2）誤差放大器。SG3524片內(nèi)誤差放大器由一對差分放大器和一級單管放大電路等組成，開環(huán)增益60dB以上，輸出阻抗為5MΩ。放大器由5V電壓供電，其共模輸入電壓范圍為1.8～3.4V，需要將輸入基準電壓分壓送至誤差放大器①腳（正電源電壓輸出）或②腳（負電源電壓輸出）。為使放大器能穩(wěn)定工作，一般在⑨腳對地之間接入RC網(wǎng)絡，RC網(wǎng)絡的電阻和電容的值可分別取50kΩ和1000pF，以補償系統(tǒng)的相移和頻響特性。SG3524無專門的死區(qū)時間控制端子，而是靠基準電壓分壓至誤差放大器的⑨腳，通過限制⑨腳的高電平數(shù)值來控制死區(qū)，為了不影響片內(nèi)性能，可在⑨腳與分壓端之間串聯(lián)二極管，使⑨腳電位低于分壓端電壓時分壓電路不起作用。（4）控制關閉端。誤差放大器的輸出端受片內(nèi)關閉電路晶體管的控制，利用外部電路控制晶體管的導通與截止即可控制輸出脈沖的工作與關閉。⑩腳為控制晶體管基極的輸入端子。利用563524的控制關閉功能可實現(xiàn)電源的軟啟動和過電壓保護等。（5）電流限制電路。電流限制電路采用單管放大工作方式，其基極預先加一定偏置電壓，當電流檢測輸入正端（④腳）和負端（⑤腳）之間電位差大于200mV時，放大器使⑨腳電位下降迫使輸出脈沖寬度變窄，限制電流的增加。該電路的共模輸入電壓范圍為±IV，因而可以從地線回路中取得過電流信號。因電流限制電路增益較低，控制脈寬時存在較大的過渡區(qū)，電流開始限制值與實際工作值相比應有一定的裕量，利用該電路可限制主變換器的輸入電流（輸入與輸出電氣不隔離時），同時將⑤腳接地，④腳可作為附加關閉輸入端子。（6）比較器。鋸齒波的電壓與誤差放大器的輸出電壓經(jīng)比較器比較，當鋸齒波電壓高于誤差放大器輸出電壓時，比較器輸出高電平，“或非”門輸出低電平，使輸出晶體管截止；反之，鋸齒波電壓低于誤差放大器輸出電壓時，比較器輸出低電平，使輸出晶體管導通。（7）觸發(fā)器。經(jīng)觸發(fā)脈沖觸發(fā)，觸發(fā)器兩輸出端分別交替輸出高低電平，以控制輸出級“或非”門的輸入端。兩個“或非”門各自的三個輸人端分別受觸發(fā)器、振蕩器和比較器（脈寬調(diào)制器）的輸出脈沖控制。（8）輸出晶體管。它是由兩個中功率NPN型晶體管構(gòu)成，每管的集電極和發(fā)射極都單獨引出，其中還包含抗飽和電路和過電流保護電路，每管可輸出100mA電流。五、實驗內(nèi)容1、設計一簡易太陽能蓄電池充放電控制器，繪制出原理圖和PCB板圖；2、利用線路板雕刻機制作控制器P