本设计利用锁相环倍频、比较器过零触发和
单片机 DA 产生与输入信号同频 同相且幅值可控的正弦波，作为 DC-AC
电路的输入参考信号，其中 DC-AC 电路采用 D 类功放中自激反馈模型，利用负反馈的自激振荡产生 SPWM 波，实现了输出波形的内环控制。单片机实时采集入口电压电流并计算，实现最大功率点的跟踪， 完成了题目的要求。在 30 欧额定负载下，实测效率高达 89%，失真度极低。频率相位均能实现小于 1 秒的快速跟踪，跟踪后相差小于 0.9 度，且具有欠压、过流 保护及自恢复功能。
一、 方案论证与比较
DC-AC 逆变方案比较：
方案一：用 DSP 或
FPGA 产生SPWM 信号驱动半桥或全桥式 DC-AC 变换器，经输出 LC 滤波后得到逆变信号。此方案的缺点在于 SPWM 控制为开环，在功率
电源和负载变化时难以保证波形的失真度满足题目要求。
方案二：采用 D 类功放中自振荡式模型的逆变拓扑，利用负反馈的高频自激产生所需的 PWM 开关信号。此方案为闭环系统，在功率电源和负载变化时波形基本无失真，且硬件电路简单。因此本设计采用了方案二。
锁相锁频方案比较：
方案一：用高速 A/D 实时采集正弦参考信号 Uref 和输出电压的反馈信号，两者进行比较，利用滞环比较控制算法控制主电路产生 PWM 驱动信号，从而实现波形跟踪。此方案对单片机和 A/D 的速度要求均比较高，系统软件开销很大。
方案二：利用锁相环的锁相锁频功能，将参考信号倍频，产生与其同步的时钟，以此时钟调整输入与输出的频相关系。此方案完全由硬件电路实现，简单方便，因此本设计采用方案二。
最大功率点跟踪方案比较：
方案一：采用经典 MPPT 算法，对光伏阵列的输出电压电流连续采样，寻找 dP / dU 为零的点，即为最大功率点。
方案二：使用模糊逻辑控制(Fuzzy Logic Control)等现代 MPPT 跟踪方法。这类算法的优点是对于非线性的光伏发电系统能够取得良好的控制效果，但控制方法复杂，系统开销很大，故未采用此方案。
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