3.3 欠压采样电路设计
如图5与图4电路相似,模拟比较器的反相输入端为基准电压7.5 V,而R22换成电位器,目的是为了便于调整使本装置适用于不同欠压值控制。输出采用光电耦合器U4把控制电路和主电路隔离,防止主电路干扰控制电路,R22、R24的取值太大影响稳定性,取值太小则使流过R22、R24的电流大功耗增加甚至损坏器件,R21、R23的取值大小参见4N25的输入输出特性曲线。
模拟比较器LM393的反相输入端6脚位固定电压7.5 V,正常状态下欠压采样输出为高电平,当5脚电压<7.5 V时,输出端7脚输出为低电平,光耦导通,欠压输出端采集到的低电平欠压保护电路开始工作,切断主电路供电,实现欠压保护。
4 欠压过流保护电路设计
电路如图6所示,当系统正常工作时,此过流保护的输入端过流信号和欠压即CD4011的1脚和2脚,检测到的信号都是高电平,C04011的3脚输出低电平,经过U10B和U10C两级反相最终CD4011的10脚输出低电平,三极管2N3904截止,继电器常闭端处于导通状态,系统处于正常工作状态。当输出流过负载的电流过大或者输入电压不足时低电平触发CD4011的1脚2脚,这时候3脚输出高电平,电容C10充电经过U10B和U10C两级反相后10脚输出高电平,三极管2N3904导通,继电器的常闭端断开,主电路停止供电,处于保护状态。由于主电路电源被切断U10A的输入端检测到高电平,3脚输出低电平,由于CD4011的高输入阻抗和开关二极管D6单向导通作用,C10的电荷只能通过R27释放,当U10B的输入端电位低于门限电压,经过U10B和U10C两级反相后,三极管2N3904关闭,主电路开始供电。这样实现了系统过流、欠压故障排除后,装置自动恢复为正常状态。
此部分电路的设计采用双输入四与非门CD4011做反相器、开关二极管D6、电阻R27、电解电容C10、三极管2N3904和继电器。R26的选取由继电器的驱动电流和2N3904的放大倍数β来决定,过小则增加功耗,过大则不能驱动继电器。R27和C10的放电时间就是系统过流欠压保护后检测的间隔时间。时间T=2×R27×C10。
5 结束语
光伏并网发电是一个集计算机技术、电力电子技术和材料科学等综合性学科的技术。光伏并网发电有广阔的发展前景,而太阳能利用将为环保事业、能源结构的调整,减少对传统能源的依赖做出巨大贡献。随着风电机组制造成本的不断降低,化石燃料的逐步减少及其开采成本的增加,将使风电逐步增强市场竞争力。