基于fpga的无隔离单相逆变器设计

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1、ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ學１．论文题目基于ＦＰＧＡ的无隔离单相逆变器设计？■－■－；；＇＇ｒＶ专业学位类别工程硕±学号２０１２２２１７０１１０作者姓名刘帅１指导教师张博副教授．站＂Ｖ独创性声明本人声明所呈交的学位论义是本人在导师巧导Ｋ进行的研究Ｘ化攻

2、取得的硏究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我－－同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。、１１２作者签名：ｔ日期：衣５年《月３日ｊ）／卡论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论丈的全部或部分内容编

3、入有关数据库进行检索、缩印或扫描，可采用影印等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：考导师签名：ｊ钟＿义縫＇日期：占０八年《月又５日分类号密级注1UDC学位论文基于FPGA的无隔离单相逆变器设计（题名和副题名）刘帅（作者姓名）指导教师张博副教授电子科技大学成都申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称材料工程提交论文日期2015.03.27论文答辩日期2015.05.21学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月27日答辩委员会主席吴孟强评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC

4、》的类号NOISOLATESINGLE-PHASEINVERTERDESIGNBASEDONFPGAAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:ShuaiLiuAdvisor:Prof.BoZhangSchool:SchoolofEnergyScienceandEngineering摘要摘要社会进步发展的同时，消耗的能源越来越多，化石燃料已经不能够满足社会发展对能源新的要求，而且使

5、用传统的化石燃料会对大气产生严重污染。太阳能是一种清洁无污染、取之不尽用之不竭的新能源，在太阳能的开发利用过程不会产生二次污染。光伏发电是现在太阳能开发利用主要形式，电池板直接将太阳能光能转换为所需的电能，随着光伏发电技术的不断进步，光伏发电的转换效率在不断提高，总装机容量呈现几何数增长，未来太阳能光伏并网发电将得到长足的发展。本文首先分析了光伏发电的研究背景和意义，介绍了国内和国外太阳能光伏发电的发展状况及我国光伏发电产业和国外相比之间的差距。第二章分析了电池板的等效电路图，不同外在条件下太阳能电池板的输出特性曲线；总结已经提出的最大功率工作

6、点（MPPT）的跟踪控制方法和其特点，电池板输出电流要并入电网，需要和电网电压同频率同相位，最后分析并网电压和电流控制方法。第三、四章分析比较了无隔离和隔离逆变器，具体分析了无隔离逆变运行时共模电流产生原理。无隔离逆变拓扑有H桥改进型和中点钳位改进型（NPC）两类，分析无隔离拓扑在不同运行状态时的输出电压特性。最后说明逆变系统总体的原理图和控制框图，以及驱动电路，滤波电路和升压电路的器件的选型问题。选用Altera公司的CycloneIV系列FGPA(Field－ProgrammableGateArray)开发板，在Quartus11.0软件环

7、境下，构建锁相环（PLL）模块输出SPWM波，经驱动电路放大，控制逆变电路开关管和升压电路的MOS管。在Matlab/Simulink软件环境下，构建SPWM波驱动输出模块和逆变系统模块，观察其输出电压电流特性，逆变器理论分析结果经过了实验验证。关键词：光伏发电，最大功率工作点跟踪,并网控制，H桥改进型，NPC改进型IABSTRACTABSTRACTAsthesocietydevelops,theenergyconsumptionincreasesrapidlyaswell.Therefore,thefossilfuelalreadycould

8、notmeettheglobalenergydemand.Inthemeantime,theuseoffossilfuelalsoproducessi