2009年TI杯大学生电子设计竞赛精选：光伏并网模拟装置与技术探讨

2009年TI杯全国大学生电子设计竞赛优秀作品选集中，展示了十二篇获得国一荣誉的作品，其中包括A项"光伏并网发电模拟装置"。这项装置由西安电子科技大学的刘东林、何昊和郭世忠团队开发，他们采用锁相环倍频、比较器过零触发以及单片机驱动的技术，设计出了一种能够精确控制DC-AC电路的高性能模拟装置。该装置的核心是利用D类功放的自激反馈模型，通过负反馈机制产生SPWM波，实现了输出波形的内环控制，确保了输出的正弦波形与输入信号同频同相且幅值可调。 在实际应用中，该装置能有效地进行最大功率点跟踪（MPPT），在30欧姆额定负载下，效率高达89%，失真度非常低，且具有快速响应能力，频率和相位跟踪误差小于1秒，仅相差0.9度。此外，装置还具备欠压和过流保护功能，并能自动恢复，体现了对系统稳定性和安全性的高度关注。 方案论证部分，文中提到了两种主要的DC-AC逆变方案的比较。方案一是采用DSP或FPGA生成SPWM信号驱动DC-AC变换器，虽然技术先进，但存在开环控制的问题，当电源或负载变化时，可能无法保证失真度符合要求。方案二则选用D类功放的自激振荡模型，通过负反馈控制，解决了稳定性问题，显示出在实际工程中的优势。 总结来说，2009年TI杯中的光伏并网发电模拟装置是一项结合了锁相环技术、DC-AC转换和智能控制的创新项目，展示了参赛者们在解决实际问题上的技术实力和创新思维。这些优秀作品不仅体现了大学生们的理论知识应用，也反映了电子设计竞赛对于培养实践能力和创新精神的重要作用。