2009年全国大学生电子设计大赛：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" 这篇摘要介绍的是2009年全国大学生电子设计大赛的部分优秀作品，特别是在四川、陕西、湖北和江苏赛区的参赛作品。德州仪器半导体技术（上海）有限公司大学计划部对此竞赛提供了支持。其中一个获奖作品是“光伏并网发电模拟装置”，获得了全国一等奖，由西安电子科技大学的学生刘东林、何昊和郭世忠共同完成。 该作品的核心设计是利用锁相环倍频和比较器过零触发技术，结合单片机DA转换器生成与输入信号同频同相但幅值可调的正弦波。这一正弦波作为DC-AC逆变电路的输入参考信号。在DC-AC电路中，采用了D类功放的自激反馈模型，通过负反馈的自激振荡产生SPWM（脉宽调制）波形，从而实现对输出波形的内环控制。单片机实时监测输入电压和电流，通过计算实现最大功率点跟踪（MPPT），确保系统在不同工况下的高效运行。 在30欧姆的额定负载下，该装置的效率达到了89%，并且失真度极低。其频率和相位跟踪速度小于1秒，跟踪误差小于0.9度，同时具备欠压、过流保护功能，并能自动恢复。关键词包括锁相环技术、DC-AC逆变以及最大功率点跟踪。 在方案论证部分，提到了两种可能的DC-AC逆变方案。第一种方案是使用DSP或FPGA产生SPWM信号驱动半桥或全桥式DC-AC变换器，然后通过LC滤波得到逆变信号。然而，这种开环控制方式在电源和负载变化时难以保证波形失真度满足要求。第二种方案，即作品采用的方法，是利用D类功放中的自振荡式逆变拓扑，借助负反馈来改善性能，更好地适应动态条件。