光伏并網發電模擬裝置研制
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3 采樣電路
3．1 電流采樣電路的設計
由于終端負載一定，所以電流采樣實際等同于一個峰值檢測的過程，此電路實際是一個峰值檢測電路，P3為信號的2個輸入端，調整R10，R11和R17、R18取值來實現峰值測功能，電路中的阻值并不準確，需要實際中根據信號的幅值來調整R10、R11和R17、R18阻值和比值。R14、R15、R19、R20的電流為模擬比較器內部偏置電流的10倍以上，電阻的阻值盡可能大，這樣既減小了功耗也保證了系統的穩定性。Y3采用模擬比較器LM393，LM393內部為開集電極輸出，應用的時候輸出端要接一個上拉電阻，電路如圖3所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/187436.htm
3．2 MPPT采樣電路
在光伏系統中，通常要求太陽能電池的輸出功率始終最大，系統要能跟蹤太陽電池輸出的最大功率點。如果負載不能工作在電池提供的最大功率點，就不能充分利用在當前條件下電池所能提供的最大功率。因此，必須在太陽能電池和負載之間加入阻抗變換器，使得變換后的工作點正好和太陽能電池的最大功率點重合，使太陽能電池以最大功率輸出，這就是太陽能電池的最大功率跟蹤。即最大功率跟蹤MPPT，是本套光伏并網發電模擬裝置研究的一個重要方向。由于光伏電池的最大功率輸出點是隨光強、負載和溫度變化的。為充分利用太陽能，系統必須實現最大功率點的跟蹤。本套光伏并網發電模擬采用恒定電壓控制方法，其優點是簡單易行，且可以跟蹤最大功率點。電路的工作原理：本模塊電路的核心也是模擬比較器LM393，TL431提供7．5 V的基準電壓，在這里基準電壓取值建議≥7．5 V，取值可以比7．5 V稍大，以提高系統穩定性，應保證流過R3、R9的電流為模擬比較器LM393偏置電流的10倍以上，R3、R9的取值盡可能大。R1、R2并聯是為了調試方便，現實中很難找到阻值很合適的電阻，滑動變阻器昂貴，所以用兩個電阻并聯調試效果比較理想。假設R為R1、R2并聯值，流過R的電流為I，則有
式(9)中的，可以認為是TL431的灌電流的最小值，流過R6的電流和模擬比較器LM393的偏置電流忽略不計。R6和R13阻值選取，應參考TL431內部1腳的偏置電流，流過R6和R13的電流應該10倍于TL431內部1腳的偏置電流，在保證系統穩定的前提下盡量減小功耗。
輸出用了光電耦合器U4把控制電路和主電路隔離，防止主電路干擾控制電路，R4和R5的取值太大影響穩定性，取值太小則使流過R4、R5的電流大功耗增加甚至損壞器件。
模擬比較器LM393的正相輸入端3腳位固定電壓7．5 V，正常狀態下PD4采集到的為高電平，當2腳的電壓高于7．5 V時輸出端1腳輸出低電平，光耦導通，PD4采集到的為低電平開始處理SPWM信號調整輸出阻抗來實現恒電壓跟蹤，最終實現最大功率點跟蹤。電路如圖4所示。
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