本帖最后由 馬麗 于 2020-1-26 13:17 編輯
大家好！上一篇發帖了PIC16F716的離網正弦波控制板， http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-178040-1.html，喜歡的朋友，請大家點個收藏，謝謝。 這一篇發布PIC16F716的逆變器-單相-并網正弦波控制板制作，有圖有程，自從制作出了離網正弦波樣品，輸出的波形的確很漂亮，尤其是輸出的穩壓精度，空載與滿載基本上做到輸出紋絲不動的狀態。并且輸出電壓的調節范圍很寬(AC80-AC300V)輸出。大家都知道，并網逆變器是建立在離網逆變器的程序之上的，要想做并網逆變器，必須離網逆變器的輸出波形要做的很好，不然失真度太大，并網會不成功，更何況是一只普普通通的PIC16F716呢！全網是沒有人，使用這款芯片做并網逆變器的，我只是挑戰一下自己，做并網逆變器的流程，認識并網程序的編寫。不過大家放心，下一步我會跳到DSP芯片去，做離網三相逆變器和并網三相逆變器的。
我的理想是自己做出：電能回饋型節能電子負載 回饋型電子負載采用逆變并網的方法,將測試的直流電源老化的能量功率輸出逆變成交流電回饋到電網再利用.在能為客戶節約大量的老化電費支出\的同時,由于電能利用效率的提高,間接地提高了老化產能,具有很高的投資回報。電能再生循環利用，節省能源，又減少熱量排放，改善環境，達到測試、節能與減排的多重目的。 本設計了PID控制算法與SPWM波相結合的軟件系統，實現了電壓同頻同相的閉環跟蹤；實現了可調負載的情況下恒電流控制、又因輸出電壓與電網電壓相同，又實現了恒功率的自動閉環調節功能，響應速度較快。采用了有源逆變、并網控制、并網電流正弦化等關鍵技術，實現了電能回收再循環利用，節省能源。 先看原理圖：
這一篇：我打算分兩步進行： 第一步：在離網正弦波控制板基礎上，先測試程序，并網時的鎖頻鎖相，并網時的功率PID恒流控制，和市電的過壓，欠壓，頻率檢測等等 第二步，設計一款完整的回饋式電子負載，包括前級boost升壓，也用PIC16F716，不知道這樣出來的產品，性能如何！望大家多多支持， 提出寶貴的建議。 PCB畫好了
打樣中，趁著閑工夫，努力編程 還是加入顯示部分 這是正弦波碼表 試了4個，正弦波碼表，54的時候效果最好 這是碼表的計算
程序編了這么多天，終于完成，剛好PCB板子也到了
花了100元，打了10張PCB，我自己用2張，余下的免費送給大家，是免費不要錢的哈！ 這一篇，我會詳細的講解調試和制作過程，希望大家不要嫌我啰嗦，也會碰到技術瓶頸，希望大家能給與最棒的技術支持！ 馬上開始焊板子！ 板子焊好了，下面是板子的功能說明 順便再說說，ＬＣＤ１２８＊６４顯示屏接線方法 大工告成，準備電源通電了． 再重復一遍，本篇內容只談鎖相，鎖頻，順利并網，后續我再加上防孤島檢測與保護，市電過壓與欠壓，還有逆變輸出的過壓與欠壓等等 首先找來一只多路電源，輸入AC150V-420V,輸出+24V,-24V,+10V,還空一路隔離的+24V，是我自己自制的 再找來一臺逆變供電電源 這兩樣是我業余時間自制的， 原理圖我做了一點點修改，請看圖 市電同步那里加了一只變壓器，參數是220V/12V/1W,添加的原因是隔離處理，在燒寫程序時，讀數不準確，另外就是添加了VR1，此電位器是設定輸出電流，顯示在功率欄里面，以數字量的形式顯示 好了，現在可以通電測試了！ 開機界面 工作界面，缺失市電同步信號 先來這樣個簡單的畫面，后面再來升級，我解釋一下功率后面的前3個000，那是顯示的電位器調節的數字量 現在控制板是沒有工作的，是一個死機畫面，接著我插上市電同步信號，需要重新開機。 大家請看！ 顯示了，市電電壓與萬用表相等 調節這個可調電阻，在功率欄后面顯示084，它的范圍是0-255，可調電阻的電壓范圍是0-5V 接上一只200W白熾燈泡，電線穿過互感器，插上市電，電流顯示了，同時功率也顯示出來了 在無聊時我試了一下，同時接了3只12864，也能工作
接下來我們測試鎖頻鎖相，還有輸出波形，恒流功能，這些正常了才能并網 找來我上一篇的離網正弦波控制板，利用里面的隔離光耦驅動電路 拆掉單片機PIC16F716 按照圖片接線 按照如圖連接 找來一只正弦波功率后級 8KW正弦波離網后級功率輸出模塊 原來是每路3只功率管并聯使用，現在我只安裝了1只，原因是怕并網時不成功，損失降到最低 圖中的紅黑線是正弦波逆變器功率級的供電(母線供電) 準備就緒了，通電看輸出波形，請看！ 這是第一張開機的輸出波形，大家看到沒藍色市電波形，黃色逆變器波形，有兩個問題出現了： 一是：不鎖頻，不鎖相，藍色波形左右來回慢慢移動，這是沒添加鎖頻鎖相出現進去 二是：逆變器波形正半周和負半周出現了失真，為什么會這樣呢？ 做任何東西，是沒有一帆風順的，都會有很多坎坷等著我們一步一步的去克服，最后才能成功！ 其實這兩個半周是錯位了，為什么會出現這種情況呢？先看程序 大家都知道，PIC16F716情況有點特殊，它是正半周與負半周輪流交換輸出的單極性拓撲，所以正半周和負半周都需要獨立的鎖頻鎖相，在交替工作切換的期間，鎖頻鎖相識別處理過程，需要時間計算，所以正半周與負半周出現了錯位，因此，此款PIC16F716需要額外的進行正半周與負半周相位時間校正，其它不用這樣做的。下一步我用DSP芯片做三相并網，就不會有這種情況發生了。 這圖片是沒鎖頻鎖相出現進去，（上面是市電波形，下面是逆變器波形），這時藍色波形（市電波形）會左移動或者右移動， 但是經過了正半周和負半周時間補償 這是鎖頻波形，這時左右不會移動，只是相位落后了，同樣藍色市電波形，黃色逆變波形，現在逆變器輸出波形交越失真已經解決了，只是輸出相位偏差大，需要微調系數 再來幾張鎖頻鎖相波形，微調后的鎖相波形 好了！重疊了，鎖頻鎖相完成 藍色市電波形黃色逆變波形，再看看零點位置，也是穩定的 到了這步，基本上并網逆變器成功了一半，繼續往下走，估計還有好多意想不到的的問題出現，希望大家給力！ 下一步測試恒流輸出功能，因為并網逆變器，不是恒壓工作，而是恒流工作，只要恒流能穩定，可控，就可以市電并網了 這只是我個人的理解，本人做離網逆變器是菜鳥，那就更別說并網逆變器的制作了，所以的所以，望并網高手支招，謝謝高手并網大師們！ 并網逆變器制作工作進行了這么多天，本人心里很難過：得不到并網大師們的迷津指點，也得不到愛好者們的好與差的評價，好失望。 我QQ是：2118163693，歡迎技術探討！
按圖連接，注意：燈泡線穿過互感器再接到逆變器輸出 逆變器供電，是一臺0-400V,0-10A的可調電源，電源電源首先調到200V 輸出接的燈泡亮了 現在的設定值是44的數字量 數字量調到26，亮度明顯變暗了，證明輸出功率可控制 再調到17的數字量，燈泡一點點亮了 再把可調電源調到350V， 大家看看，燈泡輸出亮度不變，證明證明輸出恒流，可控 數字量調到30，燈泡明顯變亮了些 繼續加到48的數字量，由于燈泡太亮，手機照相都黑了 再調到36燈泡又暗下來 恒流可控實驗通過完成了 最后輸出接入市電并網啦！ 這是并網逆變器控制板程序，大家可以仿真，可以制作樣機
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開始并網了！
輸出經過電流互感器，再串聯3只200W燈泡接入一只電感，最后接入市電
串聯燈泡的目的，是怕并網不成功，造成逆變器順壞，炸機
開機，同時接通市電，可調電源輸出電壓調到高于330V 現在大家注意了，通電會有兩種情況發生 1.串聯的燈泡特別亮，2.串聯的燈泡閃爍一下，立馬熄滅 燈泡特別亮，說明市電相位反了，需要把同步輸入的兩條線交換一下，就可以了，大家要注意了。
調整功率，顯示看圖片
并網功率繼續加大，燈泡微亮了
現在加到234W,1A的輸出，現在這種情況，不知道能不能把燈泡直接短路？請大師們支招！ 現在到了這種情況，大家看看，是不是并網成功？歡迎大家一起做試驗，程序已經公布了 我聽個別朋友說，并網試驗，同行都是低壓(50-150V)并網，不能直接高壓(220V)并網，大家說，是這樣嗎？ 另外，并網的條件：是同頻，同相，輸出電流恒流可控就行了嗎？（除過欠壓，孤島外）
重復一遍，本主控芯片是PIC16F716
今天，我鉚足了勁，直接短路串聯在市電的燈泡，接了只5A250V保險管和10D-11的熱敏電阻
調整功率，并網輸出2.0A
繼續加大，并網輸出2.9A，功率上去了
3.2A的并網電流，并網成功了！這樣調節下去是可以繼續加大并網功率的。順便我多說一句，功率后面的預設數字量計算，163/255*5=3.196A，估計初學者不會計算，意思是你預設到哪里，輸出就給你恒流在哪里，現在預設3.196A, 輸出就恒定在3.2A 。
不過我會停止了，因為此次的連接，真算得上是蜘蛛網電路，接下來我會抽時間整理原理圖，加上前級的boost升壓電路，芯片也用PIC16F716,做成一套完整的樣機，供大家學習參考，收集電能老化產品。
有了本次的成功，在程序方面，已經深入了解到了，并網必備的條件，我想單相程序能順利成功，估摸著三相也就不在話下了，歡迎關注我的三相離網正弦波控制板，三相并網正弦波控制板。
本次并網逆變器（單相），并網順利，圓滿成功！還有幾塊空PCB（并網逆變器控制板），免費送給大家，需要的朋友找我索取，送完為止。
下一步開始進行繪制一款完整的，3000W回饋式電子負載了！
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