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研究生: 陳致穎
Chih-Ying Chen
論文名稱: 高功率高效率隔離式太陽能逆變器
High-Power and High-Efficiency Isolated Solar Inverter
指導教授: 羅有綱
Yu-Kang Lo
邱煌仁
Huang-Jen Chiu
口試委員: 鄭世仁
Shih-Jen Cheng
馬紅波
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 104
中文關鍵詞: 隔離型太陽能逆變器降壓型電流饋入式全橋極性選擇器最大功率點追蹤數位信號處理
外文關鍵詞: Isolated solar inverter, buck-current-fed full-bridge topology, polarity selector, maximum power point tracking, digital signal processing
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  • 本論文主要提出一種以數位信號控制完成的隔離式太陽能逆變器,其具有高功率高效率之優點。研究內容以降壓型電流饋入全橋電路結合極性選擇器來實現一種具有最大功率追蹤(MPPT)技術的DC/AC轉換器。
    本架構應用在高功率太陽能轉換場合,以簡單的電路架構可實現高準確度的最大功率追蹤、良好的輸出調節以及高效率,透過使用數位信號處理(DSP)晶片來實現弦波輸出與最大功率追蹤功能。
    本論文將詳細討論與分析此高功率太陽能逆變器的操作原理和參數設計,最後實現一台輸入150/300 VDC、輸出 110/220 VAC、輸出功率2 kW的太陽能逆變器,以驗證本論文的可行性。


    This thesis mainly presents a high-power and high-efficiency digital controlled isolated solar inverter. A buck-current-fed full-bridge circuit combined with a polarity selector is studied to realize the DC/AC converter with maximum power point tracking (MPPT).
    High efficiency, simple circuit topology, high MPPT accuracy and good output regulation can be achieved for high-power solar energy conversion applications. A digital signal processing (DSP) chip is used to realize the sinusoidal output waveform and MPPT function.
    The operating principles and design considerations for the proposed high-power solar inverter are analyzed and discussed in details. A 2kW laboratory prototype with 150/300 VDC input/ 110/220 VAC output is implemented and tested to verify the feasibility of the proposed scheme.

    摘 要 I Abstract II 誌 謝 III 目 錄 IV 圖索引 VI 表索引 X 第一章 緒論 1 1.1研究動機 1 1.2研究內容 2 1.3論文編排方式 3 第二章 太陽光電系統 5 2.1太陽能電池簡介 5 2.2太陽能電池特性 6 2.3太陽能最大功率追蹤技術 19 2.4太陽能逆變器 22 2.4.1太陽能電池與太陽能逆變器連接方式 23 2.4.2單/多級式太陽能逆變器 27 2.4.3隔離/非隔離式太陽能逆變器 29 2.5太陽能逆變器控制 31 2.5.1正弦脈波寬度調變法 32 2.5.2方波調變法 33 2.5.3電壓消去法 35 2.6太陽光電系統應用 35 2.6.1市電併網型 36 2.6.2獨立運轉型 36 2.6.3混合型 36 第三章 電路動作原理與分析 38 3.1太陽能逆變器電路原理 39 3.1.1直流/直流轉換器 41 3.1.2整流濾波電路 42 3.1.3直流/交流轉換器 44 3.2太陽能逆變器基本動作原理 46 3.3電壓轉換比 57 3.4極性選擇器分析 58 3.5直流/直流功率開關控制分析 60 第四章 系統軟硬體規劃 64 4.1硬體設計 64 4.1.1功率解耦電容 64 4.1.2降壓功率開關 65 4.1.3升降壓電感 65 4.1.4全橋功率開關 66 4.1.5隔離變壓器 67 4.1.6橋式整流二極體 67 4.1.7極性選擇開關 68 4.1.8輸出濾波器 68 4.2軟體設計 69 4.2.1系統控制流程 69 4.2.2最大功率追蹤之擾動觀察法控制 71 4.2.3迴路與功率開關控制 73 4.2.4極性選擇開關控制 73 第五章 實作驗證與討論 76 5.1降壓型電流饋入式全橋軟體模擬 77 5.1.1操作條件1 : DC 150 V / AC 110 V 78 5.1.2操作條件2 : DC 150 V / AC 220 V 80 5.1.3操作條件3 : DC 300 V / AC 110 V 82 5.1.4操作條件4 : DC 300 V / AC 220 V 84 5.2最大功率追蹤之擾動觀察法結果 86 5.3降壓型電流饋入式全橋量測波形 87 第六章 結論與未來展望 100 6.1結論 100 6.2未來展望 100 參考文獻 102

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    無法下載圖示 全文公開日期 2018/06/28 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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