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在常规能源危机与环境污染日益突出的今天,大力发展太阳能等可再生能源已经成为世界各国的共识,这也使得太阳能光伏产业在近些年来发展较为迅猛。发展太阳能光伏发电不仅可以减少对环境的污染,而且还能够满足那些远离市区的无电或缺电家庭的用电需求。目前,像独立式光伏发电系统进入家庭的发展趋势也较为迅速。本文对家用太阳能光伏发电系统进行了研究和设计。首先在太阳能电池工作原理的基础上对其输出特性进行了仿真。根据其输出的非线性关系,阐述了最大功率点跟踪(MPPT)的原理,并结合DC-DC变换器对常用的MPPT算法进行了仿真。通过对比几种方法的优缺点,给出了一种新型MPPT算法。接着对储能蓄电池的充放电特性进行了研究,然后根据负载的要求计算了蓄电池的容量,并采用Boost变换器对其进行充电控制。其次,考虑到蓄电池组的电压等级较低,为使输出220V的交流电,通过分析几种拓扑结构,最终采用“推挽升压电路+全桥逆变”的电源设计方案以提高整个系统的效率,设计包括硬件和软件两部分。在推挽电路中介绍了各元器件参数的选择、高频变压器的设计及其控制电路等,其中PWM驱动电路输出采用图腾柱的方式以增强其驱动能力;逆变电路同样给出了功率开关管、滤波器的选取方法,并设计了过流保护和电压采样调理电路,对滤波器传递函数的仿真验证了设计的合理性。在软件设计中,基于DSP实现了MPPT控制、SPWM驱动信号的生成和PI闭环反馈控制。最后,论文给出了相关实验电路的调试结果,从中可以看出,所设计的电路实现了各部分的功能,并验证了设计的合理性。