2009年全国大学生电子设计竞赛：TI优秀作品——光伏并网发电模拟装置

"2009年全国大学生电子设计竞赛优秀作品集" 这篇摘要介绍的是2009年全国大学生电子设计竞赛中的一份获奖作品——光伏并网发电模拟装置，该装置由西安电子科技大学的刘东林、何昊和郭世忠团队设计。他们运用了先进的技术和创新的电路设计，成功地实现了高效、低失真的光伏并网发电模拟。 在设计中，团队采用了锁相环倍频技术来产生与输入信号同频同相的正弦波，这种波形作为DC-AC电路的输入参考信号。DC-AC电路是基于D类功率放大器的自激反馈模型，通过负反馈自激振荡生成SPWM（脉宽调制）波形，从而实现了对输出波形的精确控制。单片机实时监控输入电压和电流，并进行计算，以实现最大功率点跟踪（MPPT），确保系统在不同工况下都能高效运行。 在30欧姆的额定负载下，该装置的测试效率达到了89%，失真度极低。其频率和相位跟踪速度快，能在1秒内完成，跟踪误差小于0.9度。同时，该装置还具备欠压和过流保护功能，当出现异常情况时能自动恢复，提高了系统的稳定性和安全性。 在方案选择上，团队对比了两种不同的逆变策略。方案一是使用DSP或FPGA产生SPWM信号驱动半桥或全桥式DC-AC变换器，再通过LC滤波得到逆变信号。然而，这种方法的缺点在于SPWM控制为开环，不易在电源和负载变化时保持波形失真度满足要求。而团队最终采用的方案，即通过单片机实时控制实现闭环的SPWM，克服了这一问题，确保了在各种条件下都能产生高质量的并网发电信号。 这份作品展示了大学生在电子设计竞赛中的创新思维和技术实力，尤其是在太阳能发电领域的应用。通过巧妙的电路设计和精确的控制策略，他们成功地制造了一台高效率、低失真、具备智能保护功能的光伏并网发电模拟装置，为实际的光伏发电系统提供了有价值的参考。