2009年全国大学生电子设计大赛一等奖作品：光伏并网发电模拟装置

"09年全国大学生电子设计大赛优秀作品选集中包含了多个赛区的优秀参赛作品，如四川、陕西、湖北和江苏等。其中，获得全国一等奖的项目是来自西安电子科技大学团队的‘光伏并网发电模拟装置’。该装置利用锁相环倍频、比较器过零触发和单片机DA技术生成与输入信号同频同相且幅值可控的正弦波，用于DC-AC电路。DC-AC电路采用D类功放的自激反馈模型，通过负反馈产生SPWM波形，确保输出波形的精确控制。此外，单片机实时监控入口电压和电流，执行最大功率点跟踪（MPPT）算法，以达到高效能量转换。在30欧姆的额定负载下，该装置的效率达到了89%，失真度极低，并具备快速频率相位跟踪（小于1秒）、欠压、过流保护及自恢复功能。 关键词涉及的技术主要包括锁相环（PLL）技术，用于同步信号频率；DC-AC转换，用于将直流电转换为交流电；以及MPPT（Maximum Power Point Tracking），这是一种优化太阳能电池板功率输出的方法。在方案选择上，设计者对比了两种不同的逆变策略：一是使用DSP或FPGA生成SPWM信号驱动半桥或全桥式DC-AC变换器，但其开环控制可能导致波形失真；二是采用D类功放的自振荡模型，利用负反馈实现更精确的波形控制和失真度管理。最终，设计团队选择了后者，实现了高效且高精度的逆变效果。"