双踪示波器对相位跟踪电路两个输入信号的波形进行测量比对,直接观察其相位差别,实测
结果表明二者相差几乎为零,说明相位跟踪电路具有很强的跟踪能力。 5(保护功能测量 表2
U/V 24.00 24.90 25.00 25.10 26.00 d I/A 1.40 1.49 1.50 1.51 1.60 o
是否保护 是 是 是 否 否 否 否 是 是 是 自恢复功能 保护后均能自动恢复 6(测试结果分析 (1)性能分析
系统性能主要体现在以下几个方面:
一是最大功率点跟踪性能好,当U、R、R在设定范围内变化时,系统能够精确跟踪,SSL
使U=U/2,绝对偏差仅在0.05V以内,跟踪时间小于0.2s。 dS 二是频率和相位跟踪精确,频率跟踪误差为0,相位跟踪几乎无相差。 三是由于采用D类功放,使系统的效率较之其它形式的更高。
本系统正弦输出电压u的失真度虽然满足了题目的要求,但相对于其它指标还稍显逊色,o
波形失真主要是由DC-AC变换器引起的,主要影响来自于PWM调制器的线性度、驱动电路和功率输出管的转换速度、功率输出管导通电阻的非线性、还包括低通滤波器的特性等。
(2)综合分析
从测量的数据可以看出,本设计较好的实现了题目所要求的性能指标:效率可达得98%,具有良好功率跟踪和相位跟踪能力,欠压、过流保护点误差满足题目发
挥部分的要求,且能自动恢复,同时系统还设计了频率测量、电压和电流测量等附加功能。
五、进一步改进的措施 1(尽量减小整个系统的功耗
本设计效率的测量仅指的DC-AC变换器功率输出部分的效率,系统的其它部分还具有一定的功耗,应尽量设法减小。在满足性能的前提下,尽量选择低功耗的器件,并对电路设计进行优化。
2(尽量提高系统的性价比
由于在电路设计上没有过多的考虑价格的因素,使得本设计的性价比有待进一步提高。比如乘法器MLT04,虽性能优良,连接方便,但价格偏贵,若选用替代产品或改变电路设计,性价比还有较大的提升空间。
3(进一步解决好系统的共地问题和电磁干扰问题
由于本系统的输出功率较大,若共地问题解决不好,会引起电流串扰,造成系统干扰,使输出波形出现无法抑制的干扰毛刺。采用一点接地和大面积接地,合理连接引出线,在PCB板的设计上要下足功夫,方能较好的解决系统的共地问题和电磁干扰问题。
六、结束语
该设计较好实现了题目基本部分和发挥部分的全部功能,并有良好的发挥,多项性能优
于题目要求的指标。但输出波形存在高频干扰毛刺等问题,这些都有有待于我们对系统设计进行进一步完善。 +Ud驱动1
PWM2PWM1ICIR2110MD992FR107C10713HINHO121LINLO116IRF 640SDVb0.47μF95uoaVDDVs133关断控制信号
MVssVccC142NCCCOMC12814NCCNCC0.1μF11100μFIRF 640
+12V
附图1 半边驱动及功率输出电路原理 42CD21N 4148RW1713140.1μFDRC50KR1N 4148
10K10K50.1μF341R4RRo6RWIC B90o1M91M20K15?90R1K2486IC B712+12VR27C10KMLT0450.1μF3R1620KLM 353uu247orefIC
A21Ru+12VRref1o13010K2C10KLM 353365IC20K0.01μF1OP 07-12VCR7821-12V17+5VR0.1μF21120K68C10K142200pIC A5471RR4+12VICR3uf9106OP 071320K51K8MLT04C25.1 K4R81μF1R63710KC51K11-12V
8-5V2200p
附图2 同频、同相实现电路原理图
R1UdC2200pR+5V5锁相后的信号输入930K取样11RW10KR10171C810KIC AR2111237MLT0451K86140.1μF7.5 K365R7IC6取样2IC
B12D21Us5ROP0734130KLM35355CRC0.1μF5.1KR2.4 K0.1μF3复合基准1N414823R10K82.7 K6C1μFR6.2 K
-5V 44附图3 MPPT实现电路原理图