PIC16F877A的光伏并网发电装置设计

图4为DC-AC逆变主电路，其中G1～G4为MOSFET管IRF840控制端，单片机通过I／O口产生的SPWM控制信号间接控制G1～G4，来控制MOSFET管IRF480的开关，经过LC滤波，再经变压器隔离后输出正弦波。

在LC低通滤波器中，对于基波电压而言，串联电感阻抗小，落在电感上的基波电压小，并联电容等效阻抗大，流过电容的基波电流小，负载等效电压、电流大。SPWM调制下输出滤波电感的值一般是由电感电流的最大纹波所决定，一般可取该值为满功率输出时正弦电流峰值的15％。
2．4 最大功率点跟踪
当RS=RL时，即Ud=Us／2，功率达到最大。由图4的AN0、AN1分别对Us及Ud采样，当控制系统检测到Ud>Us／2时，适当调大调制率m，使装置中的等效电流Id增大，根据欧姆定律Rd=Uo／Id可知，系统的等效输出电阻Rd减小，最终光伏电池的端电压Ud下降。反之，当控制系统检测到UdUs／2时，可适当调小调制率m，从而使Ud=Us／2实现最大功率点跟踪。
2．5 频率相位跟踪电路
如图4所示，由TL084、CD4030及外围电路实现频率相位跟踪。UF为反馈信号输入端，UREF为基准信号输入端。反馈信号和基准信号经过滤波、跟随、比较后，在各自的比较器输出方波。将比较器的输出作为异或门输入信号，若两反馈信号与基准信号同相，则输出为逻辑0，否则输出逻辑1。相位信号被接到单片机的外部中断，经单片机处理可实现相位跟踪。基准信号调理电路的比较器的输出信号接到RC2，通过PIC单片机的捕捉模块CCP1进行频率捕捉，实现频率跟踪。为了达到较好的跟踪效果，反馈信号和基准信号的调理电路应完全相同。
2．6 保护功能
在设计中采用交流互感器作为电流检测。如图4所示，CT102为电流互感器，取样电阻200 Ω，电流互感器检测法具有较宽的宽带，可以输出良好的波形。单片机可根据电流大小实现过流保护。