基于arm+dsp架构的微型光伏逆变器的研制

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1、劣参未万方数据)!p一'硕士学位论文基于ARM+DSP架构的微型光伏逆变器的研制DevelopmentofaPVmicro．．inverterbasedonARM+．DSPStructure作者：谷建柱导师：魏学业教授北京交通大学2014年3月万方数据本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。

2、(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：夕久、协签字日期：加f中年甲月3D日导师签名：彦仍签字日期：pf笋年岬膨。日万方数据中图分类号：TM91：TP29UDC：621．3学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文论文题目：基于ARM+DSP架构的微型光伏逆变器的研制论文英文题目：DevelopmentofaPVmicro．inverterbasedonARM+DSPStructure作者姓名：谷建柱导师姓名：魏学业学位类别：工学学科专业：控制理论与控制工程学号：1112023

3、4职称：教授学位级别：硕士研究方向：电力电子研究北京交通大学2014年3月万方数据致谢本论文的工作是在我的导师魏学业教授的悉心指导下完成的，魏学业教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来魏学业老师对我的关心和指导。魏学业教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向魏学业老师表示衷心的谢意。魏学业教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在硬件研发工作过程中，感谢张俊红师姐对我无私的帮助。在实验室工作

4、及撰写论文期间，白业涛、安景同学对我论文中的硬件开发工作研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人，感谢他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学_匕。万方数据中文摘要作为分布式光伏发电系统中的核心部件，微型光伏逆变器一直是研究的热点。目前，国内很多企业和研究机构对百瓦级的微型光伏逆变器开始研究。本文针对功率200W左右独立光伏组件设计了一款微型光伏逆变器，主要工作围绕着微型光伏逆变器的研制展开。首先，本文对目前微型光伏逆变器的基本结构进行了研究分析。在此基础上，针对微型光伏逆

5、变器的特点，最终设计了“高频推挽升压电路+全桥逆变电路"两级结构的主电路方案。接下来，论文对前级推挽升压电路和后级全桥逆变电路建立了数学模型。基于已建立的数学模型，设计了微型光伏逆变器的控制策略，并利用MATLAB软件对微型光伏逆变器设计方案进行了电路仿真。在仿真验证成功的基础上，本文对微型光伏逆变器进行了进一步的样机研制。样机研制的主要内容包括DC．DC升压环节设计、DC．AC逆变环节设计以及控制电路板设计。其中，DC．DC升压环节采用高频推挽升压电路，文中设计了推挽变压器、驱动电路以及输出电压信号采集电

6、路。DC．AC逆变环节采用全桥逆变电路，文中设计了逆变电路中驱动电路、交流信号采集电路以及隔离电路。微型光伏逆变器采用“ARM+DSP”架构的控制板作为控制核心。其中ARM芯片负责前级升压控制，DSP芯片负责后级逆变控制，并采用C语言编程实现了系统的闭环控制。最后，本文对微型光伏逆变器进行了实验，并对各部分的实验输出波形及相关数据进行分析验证。关键词：微型光伏逆变器；ARM+DSP架构；推挽变压器；全桥逆变分类号：TM91；TP29万方数据j￡塞交道太堂亟±堂僮论塞△垦S!壁△g!ABSTRACTABSTR

7、ACT：ASthecorecomponentofdistributedphotovoltaicsystem，photovoltaic(PⅥmicro-inverterhasbeentheresearchhotspot．ManydomesticenterprisesareworkingonthemechanismofhundredwattsPVmicro—inverter．Inthisartiele，amicropbotovoltaicinverterforindependentphotovoltaicmod

8、uleof200Wispresented，andthedetailsofthehowthedesignWasaccomplishedwillbegiven．Firstly,thispaperanalyzedthebasicstnlcnlreofPVmicro-inverter．Furthermore,basedonthecharacteristicsofmicrophotovoltaicinverter,this