随着社会的不断向前发展，人们对生活质量的要求也逐渐提高，各国对能源的需求量不断攀升，而能源问题变得日益严峻，这样太阳能作为可再生能源得到了一个发展契机，当前在发达国家太阳能光伏发电已经商业化，在发展中国家也在逐步往这个方向迈进。在光伏发电技术不断发展这个大环境下，光伏水泵技术经历了几十年的长足发展，已然成为太阳能利用的一个重要分支。在发展中国家，部分偏远地区电网没有充分覆盖，存在着用电用水难的情况，因此光伏水泵技术的研究有着极大的社会效应以及经济效应。本文面对我国西北部地区及农村偏远地区电力不足，居民生活用水困难，设计一种全新的小型太阳能光伏水泵系统。本课题主要对一下电路进行了深入分析：太阳能电池阵列的过压欠压保护电路、DC/DC升压斩波电路、电力MOSFET的短路保护电路及驱动电路、基于PS21865的IPM逆变电路。在控制策略方面主要是：直流升压部分的PWM调制、逆变部分的SVPWM调制、电机的VVVF控制方式。下面对本文的主要工作内容做出具体介绍。首先分析了光伏水泵的研究背景及国内外的发展现状，对光伏发电系统的组成、分类、拓扑结构进行了概述。提出了光伏水泵系统的主电路结构；在深入分析太阳能电池输出特性的基础上，提出了几种常见的最大功率跟踪原理，提出了本系统应用的改进后的最大功率跟踪方式，即CVT式与扰动观察法相结合的控制方式，使得光伏阵列输出最大功率，系统高效运行；在DC/DC升压阶段采用了BOOST升压斩波电路，并对电路进行了优化，该部分采用了STC公司的STC89C52单片机作为控制芯片，实现最大功率跟踪，对该部分硬件设计及主要元器件的选型作了详细介绍；在DC/AC逆变阶段，采用了基于PS21865的IPM模块，这样不仅减小了系统体积、缩短了开发周期，还大大减少了系统驱动电路及保护电路的设计，更重要的是提高了系统的效率，本部分采用TI公司32位的TMS320F2812作为控制芯片。在DC/DC升压部分做出了硬件设计并得出实验结果，在DC/AC阶段做出硬件模块调试以及软件设计，并得出仿真结果。仿真结果显示，光伏阵列能快速响应，达到最大功率点，逆变器中输出的电流和电压的波形为三相220伏交流电，波形稳定。能够满足三相异步电机的运行条件，结果表明本设计能够满足设计要求。