基于MXT8051的太陽能可調(diào)逆變電源

　　引言

　　21世紀(jì)的今天能源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)需協(xié)調(diào)發(fā)展。如今石油、天然氣和化石燃料等非可再生能源日益殆盡，而且其造成的環(huán)境污染所帶來的后果更是難以想象。太陽能發(fā)電技術(shù)的出現(xiàn)讓我們看到了綠色能源的美好，它能為我們提供安全穩(wěn)定且環(huán)保的能源，可是太陽能電池都是直流電源，而工業(yè)用電往往是交流的并且頻率和幅值可調(diào)，基于MXT8051的太陽能可調(diào)逆變電源可以很好的解決這些問題，其可以應(yīng)用于野外生存和偏遠(yuǎn)地區(qū)的生活用電等，應(yīng)用面相當(dāng)廣泛。本系統(tǒng)完成電能高效存儲(chǔ)、防過充、反充且逆變輸出和頻率相位可調(diào)。

　　實(shí)現(xiàn)原理

　　太陽能電池板吸收太陽能源轉(zhuǎn)化為直流電，通過太陽能控制器為系統(tǒng)供電，同時(shí)為蓄電池的充電;系統(tǒng)根據(jù)用戶鍵盤輸入的頻率和相位，由MXT8051控制DDS芯片AD9850產(chǎn)生頻率可調(diào)正弦電壓，再經(jīng)濾波放大后輸出到負(fù)載。

　　設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

　　硬件設(shè)計(jì)

　　太陽能電池部分

　　太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中成本最高的部分。其作用是將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為電能，通過太陽能控制器，將電能送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，以推動(dòng)負(fù)載工作。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的性價(jià)比。太陽能的直接輸出一般為12VDC、24VDC、48VDC。

　　MXT8051控制部分

　　1. 8051核： 采用C語言編程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算、LCD顯示輸出、控制DDS芯片AD9850、響應(yīng)用戶輸入等;根據(jù)用戶輸入要求，讀取存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，輸出不同頻率和幅值信息到DDS芯片，由DDS最終產(chǎn)生正弦電壓。

　　2. 鍵盤輸入：使用板載矩陣鍵盤實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入。

　　3. LCD顯示：利用12864液晶顯示人機(jī)交互界面，主要顯示當(dāng)前頻率和相位。

　　4. 電平轉(zhuǎn)換：應(yīng)用片內(nèi)LDO對(duì)DDS信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。

　　逆變轉(zhuǎn)化部分

　　由直流電為DDS芯片供電，利用AD9850將直流電平轉(zhuǎn)換為交流電平。DDS以高穩(wěn)定度的參考時(shí)鐘作為參考源，通過相位累加器和數(shù)字信號(hào)處理，利用查表法通過高速DA變換器產(chǎn)生所需的數(shù)字波形，在經(jīng)過一個(gè)模擬濾波器之后得到最終的模擬波形。DDS一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是頻率以及相位控制精度非常高，且控制方便。

　　濾波部分

　　采用LC濾波，濾除雜波，獲取指定頻率的正弦電壓輸出。

　　系統(tǒng)整體框圖如圖1所示。

　　DDS直接頻率合成原理框圖如圖2所示。