HKTY—1杭州师范大学实验指导书20130501.docVIP

HKTY-1型离/并网逆变系统实验箱 实验指导书 杭州惠控机电设备有限公司 2013年05月 引 言 新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新世纪中，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。 我国西北地区土地辽阔，人烟稀少，交通不便，燃料供应紧张且价格极高，常规电网难以覆盖，但太阳能资源极为丰富.从技术经济角度分析，当输出电功率与送电距离之比小于100瓦/公里时，用太阳电池电源供电要比常规电源供电经济得多，为此，我国在2002—2003年度推出了西部光伏照明工程，在西北地区大力发展光伏发电系统以提高西部地区人民的生活水平，这对于贯彻西部大开发战略具有重要的政治意义和经济意义:另一方面，根据世界各国的发展目标，预计到2030年，世界各国的光伏发电量将占到总发电量的5%一20%，也就是意味着应用石化能源所造成的环境污染将会得到极大改善。 DSP具有强大的数据处理能力和高运行速度，其丰富的片内资源和外设资源，非常适合于应用于电力电子场合，为光伏并网模拟发电装置提供了一个良好的解决方案。本装置采用TI公司必威体育精装版推出的浮点DSP 芯片TMS320F28335 很好地实现了光伏并网模拟发电的各项指标。TMS320F28335为基于业界首款浮点数字信号控制器（DSC），高性能静态CMOS技术，具有150MHz的高速处理能力，具备32位浮点处理单元，6个DMA通道支持ADC、McBSP和EMIF，有多达18路的PWM输出，其中有6路为TI特有的增强型 PWM输出模块(EPWM)，具备150 ps MEP分辨率，6个事件捕捉输入，12位16通道ADC。其新型浮点控制器与 TI 前一代领先数字信号控制器相比，性能平均提高 50%，并与定点C28x控制器软件兼容。得益于其浮点运算单元，可快速编写控制算法而无需在处理小数操作上耗费过多的时间和精力，简化了软件编程，缩短了开发周期。并且TI公司专用的集成开发环境CCS提供了对C语言很好的支持，其C编译器可以直接从C语言源程序生成高效简捷的汇编语言代码。 目 录 实验一 市电互补切换... ... ... ... .. . ... ... ... . ... . ... ... 4-5 实验二 +24V输入DC-DC升压... ... ... ... . .. . .. ... ... ... ..6-7 实验三 +24V输入SPWM波调制输出... ... ... .. . .. . ... ... ... 8-11 实验四 稳定输出220V-50Hz交流电... ... ... .. . .. . ... ... ...11-12 实验一 市电互补切换 1.实验目的： (1)了解市电互补原理 2.实验仪器： (1)开发箱一套 (2)万用表一只 3.实验内容： 调节蓄电池的电压，观察互补输出变化情况 4.实验原理 控制原理为：当蓄电池电压低于设定值时，单机自动将输出电压切换到电网的供电电源上，这样保证我们的用电设备不间断供电输出。 5.实验步骤： （1）用导线将“可调直流稳压电源”模块和“蓄电池”模块连接到一起（注：正负不要接错）如下图接线。 （2）闭合开发箱左上角的红色“电源开关” （3）将“可调直流稳压电源”电压调到最大，然后缓慢的调节稳压电源的电压（模拟蓄电池输出），并记录，与绘制曲线。 序号 蓄电池电压（伏） 市电互补输出电压（伏） 1 23.0 2 22.0 3 21.0 4 20.0 5 19.0 6 18.0 7 17.0 8 16.0 9 15.0 10 14.0 11 13.0 实验二 +24V输入DC-DC升压 1.实验目的： （1）继续学习DSP的PWM模块 （2）了解推挽式变压器的工作原理 （3）了解DC-DC的升压原理 （4）了解开关电源的工作原理 2.实验仪器： （1）HKTY-1型离网/并网逆变系统实验箱一台 （2）万用表一个 3.实验内容： 利用DSP的PWM模块产生两路互补带死区的PWM信号驱动推挽式变压器，将24V直流电升压，经过整流滤波最终变成一个400V左右的直流电。 4.实验原理： 整流输出推挽式变压器开关电源，由于两个开关管轮流交替工作，相当于两个开关电源同时输出功率，其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。因此，推挽式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高，经桥式整流或全波整流后，仅需要很小的滤波电感和电容，其输出电压纹波就可以达到非常小。 DSP产生两路互补带死区的PWM波驱动K1和K2。是K1和K2轮流导通，通过线圈升压并将能量耦合到副变线圈上，然后经过整流滤波