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太阳能光伏逆变器控制策略太阳能光伏逆变器是太阳能发电系统中的重要组成部分，它可以将太阳能电池板通过光伏逆变器转换为交流电能，然后供给给电网或者自用。
光伏逆变器的控制策略是影响系统性能和运行稳定性的重要因素。
本文将介绍光伏逆变器的控制策略和常见的调节方法。
一、常见的光伏逆变器控制策略1. MPPT控制策略MPPT（Maximum Power Point Tracking）是最大功率点跟踪技术，通过跟踪太阳能光伏电池板的最大功率点，从而最大化光伏发电系统的输出功率。
MPPT技术可以根据太阳能电池板的电压和电流实时调整直流母线电压，使得光伏电池板在不同光照条件下都能保持在最大功率点上工作，从而提高发电效率。
2. 电压控制策略电压控制策略是通过对光伏逆变器输出交流电电压进行调节，实现对系统电压的稳定控制。
在接入电网的情况下，逆变器需要保持输出电压与电网同步，并满足电网的电压、频率和无功功率需求。
在无电网情况下，逆变器需要保持输出电压和频率稳定，以满足负载的需求。
3. 频率控制策略频率控制策略是针对接入电网运行的光伏逆变器而设计的，其目的是使逆变器输出的交流电频率与电网的频率保持同步。
通过对逆变器的PWM控制方式进行调节，可以有效实现对输出频率的控制。
二、光伏逆变器控制策略的调节方法1. PID控制PID控制是最常见的控制策略之一，通过对光伏逆变器的输出电压、频率、电流进行PID控制，可以实现对系统的稳定和准确控制。
PID控制根据系统的反馈信号和设定值进行比较，并根据误差信号调节控制参数，实现对输出量的精确调节。
2. DSP控制DSP（Digital Signal Processor）控制是一种基于数字信号处理器的高性能控制方法，通过对逆变器的数字控制信号进行处理，可以实现对系统的快速响应和精确控制。
DSP控制由于其高性能、可编程性和灵活性，已经成为光伏逆变器控制的重要技术手段。
3. 模糊控制模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它不需要建立精确的数学模型，可以应对各种复杂的控制系统。
光伏发电系统中逆变器方案的设计随着可再生能源的不断发展和应用，光伏发电系统已成为一种重要的清洁能源发电方式。
而光伏发电系统中的逆变器作为转换直流电能为交流电能的关键设备，在系统设计中起着至关重要的作用。
本文将从光伏发电系统逆变器的基本原理、设计要求和技术方案等几个方面展开，探讨光伏发电系统中逆变器方案的设计。
一、光伏发电系统逆变器的基本原理光伏发电系统中的太阳能电池板将太阳能转换成直流电能，而交流电力系统则需求交流电能，因此就须要借助逆变器将光伏发电的直流电能转化为电能输出。
逆变器的作用是通过改变电压、频率和相位，将直流电转换为交流电。
逆变器的工作原理主要包括开关元件的控制和功率电子器件的转换过程。
二、光伏发电系统逆变器的设计要求1.效率高：光伏发电系统逆变器的效率对系统的发电量和经济性影响较大，因此要求逆变器的效率尽可能高。
2.稳定性好：光伏发电系统在日常运行中会受到日照、温度等环境因素的影响，因此逆变器需要具有良好的稳定性，能够适应不同的工作环境。
3.可靠性高：作为光伏发电系统的核心部件之一，逆变器的可靠性对系统的发电效率和稳定性至关重要。
4.通信便捷：逆变器需要实时监测光伏发电系统的工作状态、数据参数等信息，并与其他设备进行通信，以实现对系统的有效监控和管理。
三、光伏发电系统中逆变器的技术方案1. 多级逆变器技术方案：多级逆变器是一种将直流电能分阶段进行逆变的技术方案，能够有效降低开关器件的损耗，提高系统的整体效率。
在光伏发电系统中采用多级逆变器技术方案，可以有效提高系统的功率密度和可靠性，从而实现更好的发电效果。
2. 智能控制技术方案：智能控制技术方案是指通过先进的控制算法和通信技术，实现对逆变器的精准控制和实时监测。
通过智能控制技术，可以对光伏发电系统的运行状态进行精准调节，提高系统的稳定性和效率。
3. 模块化设计技术方案：模块化设计技术方案是指将逆变器设计为多个功能模块组成的结构，可以根据实际需要进行灵活组合和扩展。
光伏发电并网逆变器设计及其控制实现光伏发电并网逆变器是一种将光伏电池组发出的直流电能转换为交流电能并与电网连接的装置。
它在光伏发电系统中起着重要的作用，能够将光伏电池组产生的直流电能转化为交流电能供电网使用，从而实现将太阳能转化为电能的目的。
本文将对光伏发电并网逆变器的设计原理及其控制实现进行详细介绍。
光伏发电并网逆变器的设计原理是将光伏电池组发出的直流电能经过逆变器的转换，变为符合电网要求的交流电能。
其主要功能包括功率调节、电网电压频率跟踪以及电网短路保护等。
在设计过程中，需要考虑逆变器的效率、可靠性以及控制精度等因素。
光伏发电并网逆变器的组成主要包括直流侧和交流侧两个部分。
直流侧主要由光伏电池组、直流输入滤波电路和直流侧逆变器构成。
交流侧主要由交流输出滤波电路、逆变桥和输出变压器构成。
在设计中，需要对每个部分进行设计和参数选择，以保证逆变器的正常运行。
光伏发电并网逆变器的控制实现主要包括两个方面：MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪)控制和电网逆变控制。
MPPT控制是为了保证光伏电池组能够始终工作在最大功率点上，通过调整光伏电池组的工作电压和电流，以获得最大功率输出。
电网逆变控制是为了保证逆变器能够将直流电能转换为符合电网要求的交流电能，包括电压和频率的跟踪控制。
在MPPT控制方面，一般采用模拟控制和数字控制相结合的方式。
模拟控制主要通过比较光伏电池组输出电压和电流与最大功率点的关系，通过调整控制信号来实现。
数字控制是采用数字信号处理器（DSP）等处理器实现的，能够实时采集光伏电池组的输出电压和电流，并进行计算和调整。
在电网逆变控制方面，主要包括电网电压跟踪和频率控制两个方面。
电网电压跟踪是通过测量电网电压和逆变器输出电压的差值，并通过调整逆变器的控制信号来实现电网电压的稳定。
频率控制是通过测量电网频率和逆变器输出频率的差值，并通过调整逆变器的控制信号来实现电网频率的跟踪。
太阳能逆变器设计DFMEA案例分析DFMEA（Design Failure Modes and Effects Analysis）是用于评估产品设计可能出现的故障、效应以及相应的预防措施的方法。
今天我们将运用DFMEA方法，对一款太阳能逆变器的设计进行案例分析。
一、产品描述该太阳能逆变器为一款出口型产品，主要用于太阳能发电系统中，将直流电转换为交流电。
产品工作电压范围为DC 200-600V，最大输出功率为3.5KW，具备防雷、过温、短路、过压、过流等保护功能。
产品尺寸为320 * 190 * 85mm，重量约为4KG。
二、DFMEA分析2.1 确认可能出现的失效模式失效模式 | 效应 | 潜在原因 | 严重程度 | 发生频率 | 检测方法 | 措施---|---|---|---|---|---|---1. 输出电压不稳定 | 安全隐患、影响发电效率 | 元器件老化、电路设计不合理 | 10 | 5 | 防雷测试、故障监测 | 加强过电压、过流保护，采用优质元器件2. 输出电压、电流过大 | 电路烧毁、安全隐患 | 过流、过压等保护措施失效、元器件老化 | 10 | 5 | 防雷测试、故障监测 | 加强过电压、过流保护，采用优质元器件3. 输出电压有过大波动 | 影响发电效率 | 电容故障、电路设计不合理 | 8 | 3 | 产品测试 | 采用优质元器件，加强 PCB 线路电磁兼容性设计4. 输入电压不稳定 | 影响发电效率 | 电池老化、外界电压波动 | 7 | 4 | 故障监测、产品测试 | 采用输入电源波动范围更大的元件，加强电池保护5. 元器件老化 | 失效 | 元器件过度发热、使用寿命达到 | 9 | 7 | 测试、监测 | 采用易于更换的元器件，定期维护，加强散热设计2.2 计算风险优先等级风险优先等级 = 严重程度 ×发生频率 ×检测方法失效模式 | 风险优先等级 | 处理优先级---|---|---1. 输出电压不稳定 | 250 | 12. 输出电压、电流过大 | 250 | 23. 输出电压有过大波动 | 72 | 34. 输入电压不稳定 | 112 | 45. 元器件老化 | 441 | 52.3 制定预防措施- 对于风险优先等级为1、2的失效模式，我们将加强过电压、过流保护，并采用优质元器件，以降低失效的可能性。
分布式光伏发电系统的并网型逆变器设计与控制摘要：随着可再生能源的快速发展，分布式光伏发电系统成为了一个受到广泛关注的领域。
在分布式光伏发电系统中，逆变器的设计与控制是关键的环节之一。
本文将介绍分布式光伏发电系统的基本原理，然后重点讨论并网型逆变器的设计与控制方法。
同时，将探讨当前存在的一些问题，并提出可能的解决方案。
1. 引言分布式光伏发电系统是一种将太阳能转化为电能的系统。
该系统将太阳能电池板转化的直流电能通过逆变器转化为交流电能，并输入到电网中。
逆变器是实现这一转换的核心设备之一。
并网型逆变器允许光伏发电系统与电网之间的双向电能流动。
当光伏发电系统产生的电能超过负载需求时，多余的电能将被输送到电网中，从而实现电能的共享与利用。
然而，为了确保安全稳定地将电能输送到电网中，逆变器的设计与控制变得尤为重要。
2. 分布式光伏发电系统的基本原理分布式光伏发电系统主要由太阳能电池板、逆变器、电网和负载组成。
太阳能电池板将太阳能转化为直流电能，逆变器将直流电能转化为交流电能，然后输入到电网中，最后供给负载使用。
光伏发电系统的工作过程如下：1) 太阳能电池板将太阳光转化为直流电能。
2) 逆变器将直流电能转化为交流电能。
3) 交流电能通过变压器升压之后，输入到电网中。
4) 电网将电能供给给负载使用。
3. 并网型逆变器的设计由于并网型逆变器需要将直流电能转化为交流电能并输入到电网中，因此其设计需要满足以下要求：1) 高效性：逆变器的转换效率应尽可能高，以最大程度地减少能源损耗。
2) 可靠性：逆变器需要具备稳定、可靠的运行能力，以确保电能的安全输送。
3) 控制性能：逆变器需要具备灵活、精确的控制能力，以应对电能输出的要求。
4. 并网型逆变器的控制并网型逆变器的控制包括全局控制和局部控制两个方面。
全局控制主要是通过监测电网的运行状态和负载需求来控制逆变器的电能输出，以实现对电网功率的调节。
局部控制主要是通过反馈控制回路来调整逆变器的输出特性，以保持稳定的输出电压和频率。
光伏并网逆变器控制的设计
1 引言
21世纪，人类将面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战。
在有限资源和保护环境的双重制约下能源问题将更加突出，这主要体现在：①能源短缺；②环境污染；③温室效应。
因此，人类在解决能源问题，实现可持续发展时，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。
太阳能具有储量大、普遍存在、利用经济、清洁环保等优点，因此太阳能的利用越来越受到人们的广泛重视，成为理想的替代能源。
文中阐述的功率为200W太阳能光伏并网逆变器，将太阳能电池板产生的直流电直接转换为220V/50Hz的工频正弦交流电输出至电网。
2 系统工作原理及其控制方案
2.1 光伏并网逆变器电路原理
太阳能光伏并网逆变器的主电路原理图如图1所示。
在本系统中，太阳能电池板输出的额定电压为62V的直流电，通过DC/DC变换器被转换为400V直流电，接着经过DC/AC逆变后就得到220V/50Hz的交流电。
系统保证并网逆变器输出的220V/50Hz正弦电流与电网的相电压同步。
图1 电路原理框图
2.2 系统控制方案
图2为光伏并网逆变器的主电路拓扑图，此系统由前级的DC/DC变换器和后级的DC/AC 逆变器组成。
DC/DC变换器的逆变电路可选择的型式有半桥式、全桥式、推挽式。
考虑到输入电压较低，如采用半桥式则开关管电流变大，而采用全桥式则控制复杂、开关管功耗增大，因此这里采用推挽式电路。
DC/DC变换器由推挽逆变电路、高频变压器、整流电路和滤波电感构成，它将太阳能电池板输出的62V的直流电压转换成400V的直流电压。
图2 主电路拓扑图。
光伏发电中的逆变器控制算法光伏发电是一种使用太阳能将光能转化为电能的技术。
逆变器是光伏发电系统中的重要组成部分，它将直流电转化为交流电。
逆变器控制算法是光伏发电系统中的关键技术之一，它在确保光伏发电系统正常运行的同时，最大限度地提高光伏发电系统的效率和稳定性。
本文将介绍光伏发电中的逆变器控制算法。
一、逆变器控制算法简介逆变器控制算法是指逆变器对直流电进行升压转换并将其转化为交流电的过程中所使用的控制算法。
逆变器控制算法主要分为两种类型：1、PWM控制PWM控制通过控制逆变器输出的脉冲宽度和频率来实现输出电压和频率的控制。
PWM控制器通常会与一个高速开关元件（例如MOSFET）结合使用，用于控制交流电输出电压和频率。
2、MPPT控制MPPT（最大功率点跟踪）控制通过控制逆变器输入电压和电流的关系来实现电能转化的最大效率。
MPPT控制器通常采用基于微处理器的算法，能够在不同的天气条件下实现最大的功率输出。
二、逆变器控制算法的优化逆变器控制算法的优化需要考虑以下因素：1、输出电压稳定性输出电压稳定性是逆变器控制算法中最关键的因素之一。
为了确保输出电压的稳定性，逆变器需要实时监测其输出电压，并根据监测到的数据来调整其输出。
逆变器控制算法中常用的两种调整方法是PID控制和模糊控制。
2、电流输出电流输出是逆变器控制算法中的另一个关键因素。
为了确保电流输出的稳定性，逆变器需要实时监测其电流输出，并根据监测到的数据来进行调整。
逆变器控制算法中常用的一种调整方法是命令控制方法。
3、功率点跟踪功率点跟踪是逆变器控制算法中的关键技术之一。
为了实现最大的功率输出，逆变器需要实时监测太阳能电池板的输出功率，并根据监测到的数据来进行调整。
目前，逆变器控制算法中常用的一种调整方法是基于模型预测控制的MPPT算法。
三、逆变器控制算法的应用逆变器控制算法在光伏发电系统中的应用主要表现在以下三个方面：1、提高系统效率逆变器控制算法可以通过最大功率点跟踪技术来提高光伏发电系统的效率。
基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计一、本文概述随着全球对可再生能源的需求不断增长，光伏技术作为清洁、可持续的能源形式之一，已在全球范围内得到广泛应用。
三相光伏并网逆变器作为光伏系统的核心设备，其性能直接影响到光伏系统的发电效率和电能质量。
电流控制器作为三相光伏并网逆变器的重要组成部分，对于实现光伏系统的高效、稳定运行具有关键作用。
因此，研究并设计高效的三相光伏并网逆变器电流控制器具有重要意义。
本文旨在探讨基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器的设计。
PI控制作为一种常用的线性控制方法，具有结构简单、稳定性好、调节速度快等优点，在电力电子领域得到了广泛应用。
本文将首先介绍三相光伏并网逆变器的基本原理和结构，然后详细阐述基于PI控制的电流控制器设计过程，包括控制策略的选择、控制器的参数设计以及稳定性分析等。
通过实验验证所设计的电流控制器的有效性，并对其性能进行评估。
通过本文的研究，旨在提供一种基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器的设计方法，为光伏系统的优化和升级提供理论支持和技术指导。
本文的研究成果也有助于推动光伏技术的进一步发展，为实现全球能源结构的绿色转型做出贡献。
二、光伏并网逆变器基本原理光伏并网逆变器是太阳能光伏发电系统中的关键设备，其作用是将光伏电池板产生的直流电能转换为交流电能，并与公共电网同步连接，实现电能的并网供电。
光伏并网逆变器的基本原理可以分为以下几个步骤。
光伏电池板的工作原理：光伏电池板利用光电效应，将太阳光能直接转换为直流电能。
当太阳光照射到光伏电池板表面时，光子与电池板中的半导体材料相互作用，导致电子从原子中逸出，形成光生电流。
直流-直流（DC-DC）变换器：由于光伏电池板输出的直流电压随着光照条件和温度的变化而变化，因此需要通过DC-DC变换器将其转换为稳定的直流电压。
常见的DC-DC变换器有升压型（Boost）、降压型（Buck）和升降压型（Buck-Boost）等。
光伏电源逆变器的设计摘要随着传统的三大化石能源日渐枯竭，绿色能源的开发和利用将会得到空前的发展，太阳能作为世界上最清洁的绿色能源之一，起并网发电备受世界各国普遍关注。
而光伏并网发电系统的核心部件，如何可靠的高质量地向电网输送功率尤为重要，因此在可再生能源并网发电系统中起点能变换作用的逆变器成为了研究的一个热点。
为此本文仍然采用“全桥逆变+LC滤波+工频升压”的逆变电源设计方案。
整个系统设计分为SPWM波形产生电路、H桥驱动及逆变电路、欠压过流保护电路。
在SPWM波形产生环节，本文采用脉宽调制芯片SG3525的为核心。
由文氏桥振荡电路产生50Hz的正弦波基准信号。
然后经过精密整流、放大等处理输入到SG3525的补偿信号端，从而输出SPWM波。
最后进行死区延时，输入到驱动电路中。
在驱动电路设计环节中，本文采用两片IR2110半桥驱-I动芯片构成全桥驱动电路。
输出侧逆变电路中开关管选用耐压值高的MOSFET。
然后经过工频变压器进行升压到市电，供家用电器使用。
对输入、输出进行采样，实时监控是否欠压、过流，进行保护动作。
最后，给出额定功率为500W（输入电压12V输出交流220V）的单相逆变器样机的试验波形。
关键词：光伏电源，逆变器，SPWM，SG3525，IR2110-IIDESIGN OF PV POWER INVERTERABSTRACTIn recent years, photovoltaic technology has broad application. As our country's new energy law enacted, the photovoltaic power system in our country will have a broader space for development. Inverter is an important component in PV system. Its performance has great influence on the application of photovoltaic system. Currently, the domestic pure sine wave output inverter mainly uses 50Hz transformer for raising the output voltage, this paper is still developed an inverter by using the “Full-bridge circuit + LC filter + Isolator transformer” design proposal. The whole system is divided into SPWM waveform generator circuit, H bridge driver circuit and the inverter circuit, low voltage and over-current protection circuit.In SPWM waveform generation part, this paper uses SG3525 PWM chip core. The Wien bridge oscillation circuit generates 50Hz sine reference signal. After this signal precision rectification, amplification and other processing of the compensation signal input to the SG3525-side, so this part output the SPWM wave. Finally, the SPWM signals enter into the driving circuit after dead-time delay.In the design of drive circuit part, using two IR2110 half-bridge driver chips constitute a-IIIfull-bridge driver circuit. The output side of inverter switch circuit selects high voltage value MOSFET. Then through 50Hz transformer, boost to the mains for household appliances. Testing the samples of the input and output voltage, real-time monitoring is under-voltage, over current, protection action.Finally, rated power for 500W (Input voltage 12V, Output communication 220V) single-phase ac inverter prototype test waveforms have been given.KEY WORDS： PV power, Inverter, SPWM, SG3525, IR2110 -IV目录前言 (1)第1章系统设计概述 (3)§1.1 光伏电源逆变器的基本结构和设计要求 (3)§1.1.1 系统的基本结构 (3)§1.1.2 系统的基本设计要求 (3)§1.2 系统电源设计 (4)§1.3 逆变电路 (4)§1.3.1 逆变电路的基本工作原理 (4)§1.3.2 电压型逆变电路 (5)§1.4 SPWM调制技术 (6)§1.4.1 理论基础 (6)§1.4.2 单极SPWM调制方式 (7)§1.4.3 双极性SPWM调制方式 (8)第2章 SPWM调制电路 (9)§2.1 SG3525芯片介绍 (9)§2.1.1 功能结构 (9)-V§2.1.2 SG3525特性 (10)§2.2 单极性SPWM调制电路 (12)§2.2.1 SPWM调制电路结构 (12)§2.2.2 正弦波发生器 (12)§2.2.3 精密整流电路 (14)§2.2.4 误差放大及加法电路 (16)§2.2.5 SPWM调制 (16)§2.2.6 时序控制电路 (18)第3章逆变电路 (21)§ IR2110芯片介绍 (21)§功能结构 (21)§ IR2110特性 (22)§ 驱动电路设计 (24)§ 输出滤波器设计 (25)§ 保护电路设计 (27)第4章系统调试 (30)§4.1 信号板电路的调试 (30)§4.2 信号板与H桥联调 (32)§4.3 保护电路调试 (34)-VI结论 (36)参考文献 (37)附录 (40)-VII前言逆变器（INVERTER）就是一种直流电转化为交流电的装置，一般是把直流电逆变成220V交流电。
太阳能发电控制逆变器设计引言太阳能光伏发电是利用光伏效应将太阳的光能转变为电能的一种发电方式。
虽然光伏效应的发现已经有近200年的历史，但我国较大规模的利用是从上个世纪八十年代才开始。
近年来，由于节能和环保意识的加强，太阳能光伏发电日益受到重视。
尤其是从2008年开始，国家出台了新的能源政策，更使得太阳能光伏发电产业如火如荼地发展。
对光伏发电设备的研究也进入了一个高潮，相关论文的数量骤增。
随着近年来无电地区居民对光伏发电系统的需求也不断提高，逆变器已经成为光伏发电系统的必备部件。
这些地区居住分散、交通不便，一旦出了故障，极难维修。
因此对控制一逆变器的要求是功能简单，坚固耐用。
相对于高频逆变器而言，工频逆变器能够耐受比较复杂的负载条件，故障率较低。
本文介绍的就是一种用单片机控制的控制一工频逆变器。
1 整机结构及主要部件户用型太阳能光伏发电系统主要用于无电地区居民家庭的电力供应。
它一般由太阳能电池组件、蓄电池、控制一逆变器这三个主要部分组成（图1）。
控制一逆变器又可分为控制器和逆变器两部分。
控制器的功能是对蓄电池的充放电进行管理，并对直流负载供电。
逆变器的功能是将直流电转变为交流电，供给交流负载使用。
图1太阳能光伏发电系统的组成1.1 设计依据户用太阳能光伏控制一逆变器，应当具有以下基本功能：（1）对蓄电池的充放电进行管理，即根据蓄电池的电压确定充电方式（直充或PWM即脉宽调制式充电）；达到充满阈值时完全停止充电；根据蓄电池的环境温度来调整充满阈值；在蓄电池降低到欠压阈值时停止放电。
（2）提供直流／交流输出的过载保护，根据过载程度的不同，确定启动保护的时刻。
（3）提供直流／交流输出的短路保护，一旦短路发生，立即切断振荡信号和电源。
（4）提供必要的方式来指示机器的工作状态。
依靠硬件电路也可以实现上述功能，但存在着控制精度不高，调节比较麻烦等缺点。
而用单片机进行控制，不但可以克服这些缺点，而且能够提供更多的功能，如定时和分路输、智能化的保护功能、根据蓄电池的电量（一般是根据电压）进行充放电管理、根据需要重新设定各种阈值等。
因此，研发者通常在设计中大都采用单片机。
1.2 电路结构图2是样机的电路框图。
从图中可以看出，MCU处于样机的中心位置。
蓄电池电压、开关信号及输出电流和电压被采样入MCU。
MCU按照预先写入的程序，经过运算后输出蓄电池管理、电路保护等控制信号和LED指示信号。
这些功能的实现，还需要有A／D 转换、温度采集、PWM信号产生、时间控制等电路的支持。
PWM控制芯片给功放管提供一个脉宽可以调制的驱动信号（这个信号与充电的PWM信号不同，后者是由MCU产生的），以保持输出电压的稳定。
另外，PWM控制芯片还与MCU一道实现过载和短路保护的功能。
功放采用4只MOS.FET组成全桥电路，保证系统有足够的输出。
图2控制一逆变器的整体结构1.3 MCU样机选用的C8051F330是一款完全集成的混合信号片上系统型MCU，内置高速流水线结构的CIP一51内核、768字节片内RAM和8KB可在系统编程的FLASH存储器、17个I／O端口、带模拟多路器的16通道单端或差分输人10位ADC、温度传感器、高精度可编程的25MHz内部振荡器、4个通用的16位定时器、可编程计数器／定时器阵列（PCA）及其他数字资源。
因此，这款芯片可完全满足控制一逆变器的要求。
C8051F330除了具有丰富的数字资源外，还有两个非常有用的特点。
一个是SiliconLabs二线（C2）开发接口，它允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式（不占用片内资源）、全速、在系统调试。
另一个是优先权交叉开关译码器，它按照预先设定的优先权，灵活地给片内各数字资源分配端口引脚。
此外，C8051系列的芯片与8051完全兼容，因此可以很方便地进行开发和应用。
PWM控制芯片#e#1.4 PWM控制芯片样机采用SG3525作为PWM控制芯片。
这是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成控制芯片。
它能够输出两路PWM信号，信号的频率可调、死区时间可以单独设置。
芯片内部还含有欠压锁定电路、软启动电路、锁存器，并具有PWM脉冲信号封锁功能和振荡器外部同步功能。
它的输出方式为推挽式，不但开关速度更快，而且驱动能力更强。
因此，这款芯片被广泛用于开关电源中。
图3SG3525的原理图图3示出了SG3525的内部结构。
在应用中，SG3525的脚6和脚5分别接振荡电容和电阻，脚7接一个放电电阻，它决定了死区时问的长短。
输出反馈信号加在误差放大器（EA）的反相端脚1，与脚2的参考电压比较后产生误差信号以调制输出信号的脉宽。
脚11和脚14输出PWM信号，用以驱动功放MOSFET。
当输入电压或负载发生变化时，PWM信号的脉宽会随之而变，以稳定输出电压。
脚8接一个电解电容以实现软启动。
脚4和脚l0接有从MCU送来的控制信号，当过流或短路时会停止SG3525的振荡输出。
脚9与一个比较器的输出端相连。
当短路发生时，比较器翻转，将脚9的电平拉低，立即关断输出。
图3 SG3525的原理图1.5 功放样机的功放采用全桥电路。
由SG3525的脚l1和脚14送来的信号，又各自分成两路。
一路直接驱动全桥的下管，另一路经过自举电路倒相后驱动上管。
由于SG3525提供的两个信号问存在一个死区，所以防止了同一侧桥臂的上下两管直通。
在两个下管的源极与地之间接有一个采样电阻，采到的电流信号用于过载和短路的判断。
2 MCU软件设计2.1 主要功能的实现方案（1）蓄电池充电控制充电MOSFET的栅极由MCU的一个I／O口控制。
当蓄电池电压低于直充阈值时，MCU跳过PCA，直接输出一个高电平信号打开充电MOSFET，使太阳板不间断地向蓄电池充电。
蓄电池电压超过后，MCU接人PCA，改为PWM方式充电。
充电的脉宽随着蓄电池电压的升高而逐渐变窄。
达到充电上限后，再次跳过PCA，输出一个低电平，完全关断充电。
（2）直流输出控制直流输出MOSFET也由MCU的一个I／O口控制。
蓄电池的电压低于欠压阈值时，MCU输出关断信号，停止放电。
高于恢复阈值时，输出开启信号。
（3）直流和交流过载保护相关标准对户用太阳能逆变器规定：逆变器过载20％时应输出不少于一分钟，过载50％时输出不少于10S。
程序巾定义了一个名为“过载量”的参数，它等于过载电流采样值对持续时间的累积。
一旦过载发生，程序便开始计算过载量。
当过载量达到设定值时立即关断输出。
（4）直流和交流短路保护当检测到短路发生时，立即启动优先级最高的外中断程序，向SG3525的脚4和脚10送出短路保护信号，关断其输出。
同时，切断为逆变器供电的继电器，使逆变器电源中断。
（5）LED指示当检测到太阳板的电压时，“发电”LED点亮。
当蓄电池电压降到欠压阈值后，“欠压”LED点亮，只有电压升到恢复阈值，“欠压”LED才会熄灭。
无论交流或直流的短路、过载故障发生，“过载”LED都会点亮。
必须关机才能使其熄灭。
在逆变器正常输出时，“输出”LED点亮。
2.2 主程序流程图图4是主函数的流程图。
单片机上电后先初始化系统，允许中断，开启PCA。
随后进入无限循环。
在每个循环中依次完成下列任务：（1）根据蓄电池电压设置蓄电池的标志位，以决定直流输出管的开关状态。
（2）根据直流开关和交流开关的状态（开或关）设置标志，以决定样机是否开启相应功能。
（3）查询有无过载发生。
如果有，则进入过载子程序，计算过载量并进行相应的处理。
（4）根据各种电气参数和工作状态，确定LED指示灯的亮、灭。
在主函数之外，还有6个中断函数。
其中定时器0、定时器1和定时器2中断分别为PCA、直流过载保护和交流过载保护提供时基。
直流短路中断和交流短路中断都是外中断，一旦进入，会马上切断振荡信号和功率管的电源，以保护样机。
PCA中断在下面另作介绍。
图4主程序流程图图5PCA中断流程图2.3 过载保护流程图直流过载和交流过载的保护程序基本上是相同的。
以直流过载保护为例，它是由图6所示的直流过载保护程序和图7所示的定时器l中断程序配合实现的。
每当检测出过载，程序立即启动定时器1，同时根据过载的程度，为一个“过载常数”赋值。
定时器1每次溢出即进入中断，对过载常数进行累加以得到过载量。
一旦过载量达到设定的阈值，MCU就会关断输出。
如果在连续的45S钟内未检测到过载，程序便自动将过载量清零。
这样，就防止了偶然干扰所造成的过载会累计至过载阈值，使样机进入过载保护。
图6直流过载保护流程图图7定时器1中断流程图3 实验结果对样机进行检测的结果如下：（1）设定Vo=13.5V，VH=14.4V。
当蓄电池电压低于13.5V时，充电管完全打开；高于14.4V时，充电管完全关断。
在13.5V和14.4V之间为PWM充电方式，输出脉冲的宽度随蓄电池电压的升高而减小。
（2）设定=11.0V，VR=13.3V。
电池电压处在11.0V和14.4V之间时，样机有稳定的直流或／和交流输出。
当电压降低到11.0V以下时，MCU自动切断输出，同时“欠压”LED点亮。
直到蓄电池电压恢复到l3.3V后，才可继续供电。
（3）蓄电池电压在11.0V～14.4V之间变化，负载在0～100％之间变化时，逆变器的输出电压变动不大于额定输出电压的5％。
（4）过载在12O一150％范围内时，样机在60S后关机。
在150～160％范围内时，样机在10s后关机。
超过60％时，样机立即关机。
（5）短路发生后，样机会立即天机。
4 结语用8051系列单片机和SG3525配合做成的太阳能光伏发电控制——逆变器，可以实现对蓄电池的充电、放电智能化管理，并具有多种保护功能，使用简单安全。
与只用硬件做成的同类装置相比，其智能化的程度高，调节准确，保护可靠，且可以进一步开发新的功能。
实验情况表明，本样机完全适合无电地区利用太阳能发电的需要。
