光伏发电系统中基于STC89S51的单相全桥逆变器的设计及仿真

严峻 刘辉

【摘要】本文设计一种光伏发电系统中由单片机控制的单相全桥逆变器，并通过仿真测试达到控制要求。采用全桥逆变结构、单极性SPWM倍频调制的工作方式。经过反复测试，采用PWM法来计算SPWM波的占空比，并设计了控制器。以STC89S51作为控制芯片，采取KeilC和Proteus软件进行软件设计及联合仿真，测试最终结果表明各模块指标满足设计目标要求。

【关键词】光伏发电;STC89S51单片机;逆变器;PWM

一、引言

广义的太阳能所囊括的范围非常广：地球上的水能、风能、海洋温差能等都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料（如煤、天然气、石油等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，狭义的太阳能则限于的光热、光电和光化学的直接转换。所以，太阳能作为一种清洁、可再生能源，其重要性无可取代。

光伏发电的基本原理是“光伏效应”。光线照射到金属上，它的能量被金属中的某个电子全部吸收，当电子吸收的能量足够大时，就能克服金属内部引力做功，从金属表面逃逸出来，成为光电子。

太阳能光伏发电由于不受能源资料、原材料和應用环境的限制，具有最广阔的发展前景，是各国最着力发展的可再生能源技术之一。欧洲联合研究中心（JRC）对光伏发电未来发展做出了如下预测：2020年世界太阳能发电的发电量占世界能源需求的1%，2050年占到20%，2100年则将超过50%。

鉴于目前光伏发电的成本仍偏高，为了刺激光伏发电市场，世界各发达国家都制定了激励政策：1、欧洲各国实施“上……