基于MXT8051的太陽(yáng)能可調逆變電源

　　引言

　　21世紀的今天能源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護需協(xié)調發(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(lái)的后果更是難以想象。太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的出現讓我們看到了綠色能源的美好，它能為我們提供安全穩定且環(huán)保的能源，可是太陽(yáng)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，基于MXT8051的太陽(yáng)能可調逆變電源可以很好的解決這些問(wèn)題，其可以應用于野外生存和偏遠地區的生活用電等，應用面相當廣泛。本系統完成電能高效存儲、防過(guò)充、反充且逆變輸出和頻率相位可調。

　　實(shí)現原理

　　太陽(yáng)能電池板吸收太陽(yáng)能源轉化為直流電，通過(guò)太陽(yáng)能控制器為系統供電，同時(shí)為蓄電池的充電;系統根據用戶(hù)鍵盤(pán)輸入的頻率和相位，由MXT8051控制DDS芯片AD9850產(chǎn)生頻率可調正弦電壓，再經(jīng)濾波放大后輸出到負載。

　　設計實(shí)現

　　硬件設計

　　太陽(yáng)能電池部分

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

　　MXT8051控制部分

　　1. 8051核： 采用C語(yǔ)言編程，實(shí)現數據計算、LCD顯示輸出、控制DDS芯片AD9850、響應用戶(hù)輸入等;根據用戶(hù)輸入要求，讀取存儲器的數據，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(pán)輸入：使用板載矩陣鍵盤(pán)實(shí)現數據輸入。

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

　　4. 電平轉換：應用片內LDO對DDS信號進(jìn)行電平轉換。

　　逆變轉化部分

　　由直流電為DDS芯片供電，利用AD9850將直流電平轉換為交流電平。DDS以高穩定度的參考時(shí)鐘作為參考源，通過(guò)相位累加器和數字信號處理，利用查表法通過(guò)高速DA變換器產(chǎn)生所需的數字波形，在經(jīng)過(guò)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(zhù)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。