单相离网光伏逆变器的参数设计与仿真：Buck与推挽升压电路

本文主要探讨了单相离网光伏逆变器的设计与实现，针对4.2节的推挽升压及全桥逆变部分参数设计展开详细论述。设计目标是将12V的输入电压转换为350V的输出电压，输出功率达到100W，工作频率设定为40kHz。这一部分的关键在于高频变压器和全桥逆变电路的选择和参数计算。 首先，对于高频变压器设计，其设计要求非常明确，即输入电压12V，目标输出电压350V，功率100W，工作频率为40kHz。磁芯型号的确定采用了磁芯窗口面积Aw和磁芯有效截面积Ae的乘积Ap方法，即通过计算Ap值来匹配制造商提供的磁性参数表，选择合适的磁芯。磁芯的有效截面积和窗口面积的计算是变压器设计的基础。 接着，Buck电路的设计是系统的重要组成部分，它采用开路电压法进行最大功率点跟踪，确保系统能有效追踪光伏组件的最优发电状态，并为电池充电。Buck电路的电感绕制则需要精确计算以满足特定的性能指标。 推挽升压电路则是为了提升电池电压，从12V升至350V直流电压，这一步骤对于系统的稳定性和效率至关重要。设计时需要考虑电路的拓扑结构和材料选择，以实现高效能量转换。 全桥逆变电路的设计则涉及将直流电压转化为可调频率和占空比的低频方波输出，这对于实现离网光伏发电系统的灵活输出和适应不同负载需求至关重要。通过PSIM仿真软件，作者进行了光伏组件MPPT控制和逆变电路移相方波控制的仿真研究，以验证电路设计的可行性和性能。 最后，作者不仅停留在理论设计，还进行了实际的实验研究，包括印制电路板的制作、XC866单片机程序的编写以及逆变电路的调试。通过实验验证，设计的离网光伏发电系统逆变器成功实现了预期功能，证实了设计思路的正确性和实用性。 本文涵盖了离网光伏逆变器从电路拓扑选择、参数计算到实际应用的全过程，深入探讨了最大功率点跟踪、Buck电路和推挽升压电路的原理与应用，以及逆变控制策略，体现了作者对单相离网光伏系统深入了解和技术掌握的深度。