2017新能源发电综合实践
一、任务
设计并制作一个光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1所示。用直流稳压电源S U 和电阻1R 模拟光伏电池，32S U V ，1510R ；用函数信号发生器输出的正弦波（频率45~55Hz ，峰-峰值为1~2V ）经信号调理后作为正弦参考信号，负载电阻2510R 。 R2
L
翻罐笼
i C
u in
U
ref
pinset
u
图1 光伏并网发电模拟装置框图神仙树学名叫双翅六道木
二、设计要求
（1）开关频率为20KHz ，DSP 内部编程产生频率为50Hz 的正弦参考信号，DSP 能够输出正确的SP
WM 信号，并且具有2us 的死区时间，能够通过开、关机键控制PWM 信号是否输出，开机前和关机后DSP 输出的4路PWM 信号均应为低电平（10分）。 （2）利用IR2110、IRF540设计单相H 桥逆变器，利用提供的铁硅铝磁环（KS168-125A ）绕制电感，用电流传感器ACS712-5A 和运放LMV358设计输出电流采样电路，用LMV358运放设计差分电路实现输入、输出电压的采集；用要求（1）中设计的PWM 程序控制H 桥，H 桥的输入接32V 直流稳压电源和电阻R1（5欧），输出经电感L 接电阻R2（5欧），输出幅值为2A 的电流，编写A/D 采样程序，实现对输入电压，输出电压、电流的采样，并利用串口屏显示，注意：DSP 的内部A/D 允许输入的电压范围是0~3V ，要求设计的各信号调理电路的输出必须是高于0V ，但最大不得超过2.5V ，要求运放LMV358采用单电源供电，电源水泥灌浆料
电压为3.3V（30分）；
U低于25V）、输出过流（电流幅值高于2.5A）保护功能（3）实现输入欠压（
in
（10分）；
（4）设计PI调节器实现电流闭环控制，负载电阻R2在5~10欧变化时，输出电流幅值稳定于1A（15分）；
阻火带
（5）直流侧增加一路电流采样电路，计算逆变器输入功率，实现最大功率点跟
U
踪（MPPT）功能，内阻R1和负载电阻R2在5~10欧任意变化时，输入电压
in U的一半（15分）；
保持电源电压
s
（6）发挥部分要求：用函数信号发生器产生的正弦信号（频率45~55Hz，峰-峰值为1~2V）来取代DSP内部编程产生的正弦信号实现上述的功能要求。提示：信号发生器输出的正弦波经信号调理后输入A/D作为正弦参考信号，编写锁相程序，获取其相位（加10分）；能够利用锁相算法求出输出电压、电流的基波分量及其正交分量，利用单相瞬时功率理论计算逆变器输出功率，实现要求（5）中的MPPT功能（加10分）。
（7）报告。每人一份报告，应包括系统的总体框图、电路原理图、程序流程图、各单元的软硬件设计说明、测试结果、总结（要详细写出自己在小组内的分工、心得体会等）(10分)。
柔性霓虹灯
（8）考勤和平时表现（10分）。
三、验收安排
上述要求（1）~（6）的安排是由浅入深、由易到难、循序渐进的，要求（1）在第二天下午验收，要求（2）在第五天下午验收，要求（3）、（4）在第七天下午验收，在第十天下午进行整体验收。
四、加分与扣分
（1）原则上2人一组，因为此次课程设计任务较重，而且时间较短，只有10天，但不反对1人一组，如1人一组，在测试成绩之上加5分，参加电子设计竞赛的同学，必须1人一组。
（2）制作的电路布局合理、连线整齐有序，最高可加5分。
（3）如果烧坏功率器件或驱动芯片，每烧坏一只，全组扣5分；烧毁DSP，全组扣10分；磁环易碎，绕制时要小心谨慎防止从高处坠落，摔坏磁环，全组扣5分。
（4）使用的仪器要爱护，如不会使用，可请教指导教师，如因自己失误导致仪器损坏，则扣20分。
（5）为了保证元器件的重复利用，要求所有控制芯片必须通过芯片座焊接，并且要求在验收后将可回收的元器件拆下来放到相应的回收盒中。拆坏主要元器件将根据情况扣分。
（6）桌椅要整洁，不允许将线头、焊锡末、损坏的元器件等散放在桌子上，将根据每组桌面及所负责区域的整洁程度进行加分或扣分。
（7）工具以班级为单位进行分发和回收，班长、学习委员负责发放、回收和管理。如这二人管理得当，没有丢失，将每人加5分。有丢失，每件扣3分。
（8）电流探头和万用表是用电池供电的，电池的生产及废弃都会对环境产生较大的污
染，请大家在不用时将其关闭，以减少电池的消耗，减少对环境污染。电铬铁功率较大，长期干烧既浪费电能，又容易损坏。如果发现人不在，这些仪表、工具没有关闭，对使用组扣5分/次。
（9）要求出勤时间：8：30~11：30，14：30~17：30。缺勤一次，扣5分。
五、其他说明
（1）自备笔记本电脑，需安装CCS，ControlSUITE。
（2）因该综合实践的难度较大，为了使自己得到一个合理地分数，建议强强组合，并合适地根据自己的能力选择每一项内容。
（3）实验室开门、锁门由指导老师负责。
六、附录
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