2.2 性能标准

（1）当RS=RL=30Ω时，DC-AC变换器的效率 ≥80%。

（2）当RS=RL=30Ω时，输出电压uo的失真度THD≤1%。

（3）具有输入欠压保护功能，动作电压Ud（th）=（25±0.5）V。

（4）具有输出过流保护功能，动作电流Io（th）=（1.5±0.2）A。

（5）过流、欠压故障排除后，装置能自动恢复为正常状态。

（6）当负载温度过高时，系统停止工作。

三、方案设计

3.1 系统功能实现原理

1.最大功率跟踪方案

采经典MPPT算法，对光伏电网的输出电压和电流进行连续采样，寻找P=U*I最大的点，即最大功率点。此方法变化步进由模拟光伏电池输出端的电压变化速率决定，能够快速逼近最大功率点。

2. DC-AC电路方案

我们使用FPGA产生SPWM波信号驱动半桥或全桥DC-AC逆变器，经输出LC滤波后得到逆变信号。此方案中SPWM波的产生是由软件实现的。DC- AC的逆变电路由分立元件搭建的，采用高速功率开关IRF540N及MOS管驱动芯片IR2110搭建电路。通过调节调制比来调节MOS管的通断，从而调节逆变电压的大小。

3.同频同相控制方案的实现

采用边沿触发法和数字反馈调节法进行调整。分别对输入参考信号和反馈信号利用比较器整形之后，对其上升沿进行检测，这个操作由硬件实现得到其频率和相位的差值，在FPGA内部由数字反馈的方式对再对输入信号进行相位调整，这些操作都由软件实现。

4.欠压、过流，温度过高保护电路

通过检测输入电压Ud，输入电流Id和输出电流Io的数值，用ADC0809转化为数字信号反馈到FPGA控制系统中，FPGA控制继电器的通断来实现欠压和过流保护。通过温度传感器对负载温度进行测量，当温度过高时控制继电器断开。

5.单相全桥逆变电路及其驱动电路

采用IR2110为半桥驱动芯片，只需连接自举电容，利用内部自举电路即可实现对桥路的驱动，对于全桥电路只需将两片IR2110驱动各自的半桥即可。

6.电压电流的测量

输入电流的测量通过测量串入回路的小电阻的两端的电压，再由AD620放大100倍，再进行A/D转换再让FPGA计算出当时所检测到的电流大小，并显示；

7. 输出端电流Io为交流，先同测输入端电流方法一样放大100倍后，再由AD637转为直流电压再同（2）中计算并显示。

3.2 硬件资源配置

放大器使用AD620，有效值转换使用AD637，A/D转换使用ADC0809，最小系统使用FPGA，驱动芯片使用IR2110，MOS管使用IR540，温度传感器使用ST公司赠予的STEVAL-MKI062V2开发套件中的温度传感器，以及一些元器件