【正文】 T的電壓、電流額定值是至關(guān)重要的。一般的時候，在選取MOSFET的額定值時，都會比實際值稍大一些，以便保證系統(tǒng)的可靠性。本設(shè)計的輸入電壓在5690V之間，90=182V以上的MOSFET。通常情況下，BUCK變換器的效率根據(jù)取值為η=80%，則計算流過電感的電流若此時電感上的紋波電流設(shè)定在則功率開關(guān)管所要承受的電流峰值計算如下因此，系統(tǒng)設(shè)計選用IRF840：額定電壓500V，額定電流8A，.②輸出濾波電路的設(shè)計在BUCK轉(zhuǎn)換電路中，如何選擇好一個電感元件是很重要的，若是取值過大，平波效果較好，輸出電流紋波小，但系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)較慢，同時增大電感體積，增加成本；若是取值過小，雖然系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)較快，但是流過電感的電流不連續(xù)，輸出電流的紋波很大。所以，必須選擇一個合適的電感。由圖不難看出，通過電感的電流等于直流電流IL0與鋸齒波電流△IL之和。△?？紤]到BUCK轉(zhuǎn)換器的特征，若電感恰好在臨界工作，則需滿足如下關(guān)系圖45 電感電流波形臨界電感就是此時電路的電感值，其值為式中，LC為臨界電感量；UO為輸出電壓；fs為開關(guān)工作頻率；P0為變換器輸出功率；D為開關(guān)管占空比。由于本系統(tǒng)的功率是300W，為小功率范疇，經(jīng)過BUCK電路后輸出的功率變?yōu)檎伎毡葹橛谑强傻门R界電感值若要滿足連續(xù)工作的要求，條件為所以應(yīng)該讓該狀態(tài)下的電感值高于臨界狀態(tài)下的值，即。若還要同時滿足能正常在連續(xù)狀態(tài)下工作，一般取，于是便可選取電感值為.就是我們常說的MOSFET是NMOS和PMOS。該系統(tǒng)使用了N溝道的MOS管。該器件需要驅(qū)動電路才能正常作用，本設(shè)計采用HCNW3120芯片實現(xiàn)驅(qū)動功能。由單片機控制PWM的輸出情況，通過該電路的放大功能，使NMOS正常工作。圖46 MOSFET驅(qū)動電路由于太陽能電池只能在白天進行發(fā)電，無法滿足在夜間為負載（LED燈具）供電，或是不能夠在一些惡劣環(huán)境條件下作為供電源頭。為了確保供電的連續(xù)性，因此就需要設(shè)計備用電路，通過單片機的控制，控制切換電路自動實現(xiàn)供電電源的轉(zhuǎn)換。本設(shè)計轉(zhuǎn)換電路原理圖如圖47圖47 切換電路由于AD轉(zhuǎn)換器測量最大設(shè)定范圍為5 V，因此要把蓄電池電壓成比例的縮小在5V內(nèi)，才能利用AD轉(zhuǎn)換功能進行轉(zhuǎn)換，然后再接入單片機，該系統(tǒng)電壓采樣電路由50K、10K的精密電阻構(gòu)成，電路圖如圖48所示。圖48 采樣電路 A/D轉(zhuǎn)換電路AT89S51單片機不能直接接收模擬信號，內(nèi)部也沒有AD轉(zhuǎn)換模塊，因此，采集獲取的電壓需要通過A/D轉(zhuǎn)換方可送入單片機。本系統(tǒng)設(shè)計采用了8位串行A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809。將采樣得到的信號從26管腳IN0(管腳A、B、C均置為低電平)輸入，從而單片機可以判斷電壓的具體情況。ADC0809應(yīng)用說明（1）ADC0809內(nèi)部內(nèi)置輸出鎖存器，能和AT89S51單片機直接連接。（2）初始化時，將ST和OE端口信號設(shè)置為低電平。（3）A，B，C端口的設(shè)置情況決定轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址。（4）在ST 端給出一個至少有100ns寬的正脈沖信號。（5）轉(zhuǎn)換完畢與否取決于EOC的信號情況。（6）當EOC轉(zhuǎn)換成高電平時，這時將OE設(shè)置成相同電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就會給單片機。AD轉(zhuǎn)換電路由AD 轉(zhuǎn)換器AD0809，頻率發(fā)生器SUN7474構(gòu)成。AD0809 的工作頻率范圍為10KHZ1280KHZ，AT89S51的輸出頻率大小為2MHZ，無法滿足為AD0809 的提供工作時鐘的要求。本設(shè)計設(shè)計了由AT89S1和SUN7474連接為AD0809 提供工作時鐘。在頻率為500KHZ 的時候。圖49 頻率發(fā)生器SUN7474電路AD0809采用脈沖啟動方式啟動，啟動端口START開啟后轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換才開始。這就需要查詢程序等EOC變?yōu)榈碗娖胶笤匍_始查詢，轉(zhuǎn)換成功后，EOC 輸出高電平，等到OE為高電平便將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。程序設(shè)計時可通過改變EOC信號來決定單片機是否讀入已轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，抑或是在開啟AD0809 后，設(shè)定適當?shù)难訒r，單片機方可讀入被AD轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。圖410 ADC0809轉(zhuǎn)換電路單片機的IO口輸出電流很小4到20mA，所以要用三極管放大來驅(qū)動繼電器。二極管的作用是防止三極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r，繼電器產(chǎn)生感應(yīng)電動勢導(dǎo)致三極管eb擊穿。圖411 繼電器驅(qū)動電路5結(jié)論據(jù)可靠人士透露，未來光伏發(fā)電必將取代一些能源，估計到2030年，可再生能源在能源總體體系中未來會占到百分之三十以上，而在世界電力總量供應(yīng)中光伏發(fā)電的占比也將會超過百分之十；到二十一世紀四十年代，在能源總利用中的可再生能源的比例會在1/2以上，光伏發(fā)電未來會占電力總量的百分之二十以上；到新世紀末，在能源體系中可再生能源的比例會在4/5以上，光伏發(fā)電未來會超過發(fā)電總量的3/5。從種種數(shù)字可以看出，光伏發(fā)電市場的發(fā)展前景以及它在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位[]。按照規(guī)劃要求，到二十一世紀二十年代，中國會全力爭取使光伏發(fā)電總量達到180萬千瓦，到二十世紀中葉增至6萬萬千瓦。預(yù)計，到二十世紀中葉，可再生能源裝機容量將占國內(nèi)總量的1/4。未來10幾年，中國太陽能電力總裝機量的總體增長率未來會超過1/4。 參考文獻[1] 張耀明.《人類理想能源太陽能發(fā)電》[J].北京：中國建設(shè)動態(tài)：陽光能源，2003.[2] 黃亞平.《太陽能光伏發(fā)電研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景探討》[M]. 北京：人民郵電出版社，2007.[3] 王秀玲.《太陽能與市電互補的LED照明控制系統(tǒng)研究》[D].北京：電子工業(yè)出版社，2009.[4] 牛丹鳳.《光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤研究》[D].新疆：電子工業(yè)出版社，2007[5] 馬洪莉.《戶用獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)控制電路的設(shè)計與研究》[D].山東：北京電子工業(yè)出版社，2010.[6] 劉偉.《獨立光伏系統(tǒng)中超級電容儲能的研究》[D].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2010.[7] 閔江威.《光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤控制技術(shù)研究》[D].北京：人民郵電出版社2006.[8] 沈培宏.《白光LED技術(shù)及進展》[J]. 北京：科學(xué)出版社， 2005年2期[9] 馮垛生.《太陽能發(fā)電原理與應(yīng)用》.北京：人民郵電出版社，. [10] 郭曼.《愛護地球從綠色光源開始—記國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟》[J].北京：2011年7期。[11] 任柱.《基才AVR單片機的光伏系統(tǒng)充電器的設(shè)計》[J]. 北京：人民郵電出版社，2008. [12] 馮垛生、張淼、趙慧、林珊. 《太陽能發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用》.北京：人民郵電出版社，.[13] 黃繼昌.《電子元器件應(yīng)用手冊》 [M]，北京人民郵電出版社。[14] 劉文濤.《單片機語言C51典型應(yīng)用設(shè)計》[M]，人民郵電出版社。[15] 遲榮強.《單片機原理及接口技術(shù)》[M]，高等教育出版社。[16] 姚金生、劉小利:《元器件》[M]，北京電子工業(yè)出版社。