严重及能源危机的到来，人们迫切地认识到，要走可持续发展的道路，必须寻找种清洁廉价而且可循环利用的能源。

太阳能既是次能源，又是可再生的清洁能源。

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。

地球轨道上的平均太阳辐射强度为。

地球赤道的周长为，从而可计算出，地球获得的能量可达，。

尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的亿分之，但已高达太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于万吨煤。

但它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，同时能节省大量不可再生能源如，煤，石油等。

因此太阳能是种方便经济的能源。

但必须完成从补充能源向替代能源的转变。

并网逆变装置是有效利用太阳能的重要技术手段，同时该课题主要用到滤波电力电子升压斩波逆变模拟电子技术基础自动控制等专业知识，因此，研究和开发优质价廉的高效逆变装置具有十分重要的意义。

太阳能利用的背景和意义随着社会生产的日益发展，对能源的需求量在不断增长，全球范围内的能源危机也日益突出。

传统的能源，尤其是煤炭石油天然气三大化石燃料更是有限，不合理地使用传统能源，它们在世纪内就会濒临枯竭，产生能源危机，还会造成全球的环境问题。

大量使用化石能源已经开始造成全球变暖，燃煤会通过煤渣和烟尘放出大量有化学毒性的重金属和放射性物质。

随着化石能源的减少，其价格也会提高，这将会严重制约生产的发展和人民生活水平的提高。

因此自然能发电技术及电源逆变的应用越来越受到普遍的重视，洁净廉价的太阳能正适合于作为可再生的替代能源。

联合国气候变化框架公约缔约国签订的京都议定书在年月日正式生效，签署的国家己达个。

中国是第个签约国。

议定书主要反映了人类应对地球变暖这有害现象进行有效控制的迫切需要，规定主要工业国发达国家在年年期将氧化碳等种温室气体排放量从年的水平上进行削减。

全球削减温室气体排放的京都议定书重新引起了世界范围内对可再生能源的重视。

太阳能是绿色能源，是人类取之竭用之不尽的可靠能源。

太阳能电源逆变技术是太阳能利用方式中最灵活方便的种。

日前国内对于太阳能的应用主要还是在太阳能热水器的产品上，并且接受程度较高。

缺乏新能源的今天，如何发展太阳能发电系统是重要的课题。

虽然太阳能的发电成本比较高，但由于近年来太阳能电池制造技术的提高，使得太阳能电池组的价格大大降低，因此太阳能发电系统越来越具有竞争力。

近年来，我国国民经济迅速发展，已经成为继美国之后的第大能源消费大国。

虽然我国属于发展中国家，但是从总量上看，陕西科技大学毕业论文设计说明书日前我国氧化碳排放量己位居世界第，甲烷氧化亚氮等温室气体的排放量也居世界前列。

议定书对中国的环境保护新能源和可再生能源开发提出了更高的要求。

从日前国内新能源产业发展状况看，在技术资金市场开发及产业配套政策等方面存在严重不足。

建立在煤炭石油天然气等燃料基础上的能源体系极大地推动了中国的现代化建设。

但同时人们也越来越发现大规模使用化石燃料所带来的严重后果资源日益枯竭环境不断恶化。

所以人类必须寻找种新的清洁安全可靠的可再生能源太阳能发电正是缓解能源短缺的新路。

太阳能电源具有以下优势可靠。

太阳能电源很少用到运动部件，上作可靠。

日前已有数千套太阳能系统的运行经验，晶体硅的寿命可达年以上，安全无噪声及其它公害。

不产生任何的固体，液体和气体有害废弃物，噪音儿乎没有，无环境污染和公害问题。

安装维护简单，运行成本低，适合无人值守等优点。

尤以可靠性高而备受人们重视。

兼容性好，太阳能发电可以与其他能源配合使用，也可以根据需要而使太阳能系统很方便的增容。

标准化程度较高，可由组件的串并联满足不同用电的需要，通用性强。

太阳能应用范围广。

但是，太阳能发电能量分散，占地面积大，间歇性大，地域性强。

建设初始投资大，成本较高。

随着制造技术有了很大改进，过去制造太阳能电池常用的半导体材料是等晶体，其中用做成的太阳能电池，光电转换效率高达以上，但因成本很高，限制了它的应用。

世纪年代以后，人们开始采用廉价的非晶硅材料制造太阳电池，探索新的制造技术。

经过多年研究，己研制出单晶硅电池多晶硅电池非晶硅电池和薄膜电池以及多种化合物电池，电池的转换效率显著提高，生产成本不断下降，。

国内外太阳能应用发展现状国外太阳能应用的发展现状年至年，美日等发达国家硅半导体光电池发电成本从每瓦美元降到了美元。

此后世界各国专家大都认为，要使太阳能电站与传统电站主要是火电站小功率太阳能电源逆变装置的设计相比具有经济竞争力，还有段同样长的路要走，需要其成本再降低个数量级。

目前美国等国家建的利用太阳池发电的项目很多。

在死海之畔有个年建立的平方米的实验太阳池，能够为台千瓦发电机供热。

美国计划将其盐湖总面积的约平方千米建成太阳池，为兆瓦的发电机组供热。

俄罗斯学者在太，当的反向输入端电流为，的正向输入端电流比较电流设定值为时，主电路的输出电流大于比较电流设定值，则输出低电平，经触发器，三极管基极电压为低电平，三极管截止，该电路输出高电平给芯片的引脚端关断，从而使引脚有效，以达到保护的目的。

故障报警电路的仿真仿真电路图如图所示小功率太阳能电源逆变装置的设计图故障报警仿真电路从以上仿真可得，当整个电路发生任何故障时，此时，故障保护电路的输入端为高电平，使该电路中的三极管导通，其集电极为低电平，使二极管发光，从而起到对故障报警的作用。

结论在充分研究逆变电源的成果的基础上，本文设计了小功率太阳能电源逆变装置。

该逆变器主要由主电路和保护电路组成。

经过理论分析和仿真调试，本文结论如下方波输出的逆变器目前多采用脉宽调制集成电路，如等。

逆变器的主功率元件的选择至关重要，目前使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管，功率场效应管，绝缘栅晶体管和可关断晶闸管等，在小容量低压系统中使用较多的器件为，因为具有较低的通态压降和较高的开关频率，在高压大容量系统中般均采用模块，这是因为随着电压的升高其通态电阻也随之增大，而在中容量系统中占有较大的优势，而在特大容量以上系统中，般均采用作为功率元件。

陕西科技大学毕业论文设计说明书根据系统特点，设计电路原理图。

模拟电路通过仿真调试，验证了设计的可行性本文提出了种小功率太阳能电源逆变装置的设计，侧重从硬件方面研究，获得了定成果，但是由于学识水平实践经验以及时间等的限制，在很多方面做得还不够完善应对最大功率点跟踪的算法做进步研究，还有对孤岛效应要做进步的检测研究由于实验条件限制，本文主要从仿真方面进行验证，下步应该做进步的实物研究。

致谢在本次毕业设计过程中，冯引安老师对该论文从选题构思资料收集到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导，使我对逆变电源有了深刻的认识，在此表示衷心感谢。

同时还要感谢其他老师与同学，他们在本文写作的各个阶段给了许多帮助。

在四年的本科学习和生活期间，我也始终感受着老师的精心指导和无私的关怀，这些都让我受益匪浅。

不积跬步何以至千里，本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。

正是有了他们的悉心帮助和支持，才使我的毕业论文工作顺利完成，在此向陕西科技大学电信学院的全体老师表示由衷的谢意。

感谢他们四年来的辛勤栽培。

最后，向所有帮助过我们的老师和同学们表示诚挚的感谢。

小功率太阳能电源逆变装置的设计参考文献中国能源网太阳能基本知识，苏建徽光伏水泵系统及其控制的研究合肥工业大学博士论吴杰光伏井网供中两用逆变电源的研究合肥工业大学李志江逆变电源控制方案的研究与实现浙江大学金成日多功能智能化高性能正弦波逆变电源的研究合肥工业大学李昊华太阳能发电系统正弦波逆变电源的研制河北工业大学俞志根小功率太阳能电源逆变装置的设计湖州王兆安，黄俊电力电子技术第四版北京机械工业出版社陕西科技大学毕业论文设计说明书魏立秋正弦波逆变器高稳定控制方法的研究哈尔滨工业大学陈道炼逆变技术及其应用机械工业出版社贺文涛户用光伏水泵变频驱动电源的研制合肥工业大学周玉柱等基于前馈加反馈控制的光伏正弦逆变器设计阳光能源，刘陵顺等逆变器死区效应的研究电机与控制学报张占松，蔡宣三编著开关电源的原理与设计北京电子工业出版社王兆安，黄俊电力电子技术第四版北京机械工业出版社李爱文，张承慧等现代逆变技术及其应用北京科学出版社杨成明车载逆变电源的研究与设计大连大连海事大学赵争鸣，刘建政，孙晓瑛等太阳能光伏发电及其应用北京科学出版社许美容光伏系统逆变电源的研制东南大学李波基于模糊自整定双闭环控制的太阳能逆变电源的研制武汉理工大学梁雪峰光伏并网逆变器的研究北京交通大学附录小功率太阳能电源逆变装置的设计附图Ⅰ内部结构附图Ⅰ引脚说明毕业论文题目太阳能电源逆变装置的设计学生黑乔学号院系电气与信息工程学院专业电气工程及其自动化指导教师冯引安小功率太阳能电源逆变装置的设计摘要太阳能作为种巨量的可再生能源，是目前大量应用的化石能源的主要替代能源之，是人类可利用的最直接的清洁能源之，因此开发利用太阳能具有重大的战略意义。

本文设计并研制了台的太阳能逆变电源，结构简单低成本效率高输出电压的质量高，系统的动态响应速度快。

本文中主要介绍了太阳能电源逆变装置的设计，其主要包括两大类电路，是主电路，另个是，检测保护电路。

主电路主要包括波产生电路，驱动电路，逆变电路，电路等检测保护电路主要包括欠电压电路，过电压电路，过电流电路，故障报警电路等。

在主电路中，波产生电路主要采用芯片驱动电路采用芯片逆变电路主要采用但单相全桥逆变。

最后对该逆变电源进行了计算机仿真，验证了其可行性和有效性。

通过本次设计主要复习与学习模电数电电力电子升压斩波逆变自动控制等专业知识，通过本设计可以锻炼学生设计能力，提高分析问题，解决问题以及专业知识综合运用能力，为其将来从事研究，设计及开发工作奠定定的基础。

关键词太阳能，电源，脉宽调制，全桥逆变目录中文摘要绪论太阳能利用的背景和意义国内外太阳能应用发展现状国内太阳能应用发展现状国外太阳能应用发展现状逆变电源的现状现代逆变技术的分类逆变电源的波形控制技术太阳能电源逆变装置总体方案总体方案单元电路的简单介绍与孤岛效应本文重点工作波形工作原理波形的基本原理波的生成与原理分析自然采样法生成波规则采样法生成波型逆变电路的控制方式电源逆变装置的主电路的设计主电路的组成驱动电路电路逆变