【正文】 LM2576 系列的穩(wěn)壓器是單片集成電路，能提供降壓開關(guān)穩(wěn)壓器（ buck）的各種功能，能驅(qū)動(dòng) 3A 的負(fù)載，有優(yōu)異 的線性和負(fù)載調(diào)整能力。在相同電壓降的條件下，開關(guān)電源調(diào)節(jié)器件與線性穩(wěn)壓器件相比具有少得多的“熱損失”。因此，工作時(shí)要么是大電流流過低導(dǎo)通電壓的開關(guān)管、要么是完全截止無電流流過。加之工作在高粉塵等惡劣環(huán)境下往往將嵌入式工業(yè)控制系統(tǒng)置于密閉容器內(nèi)的聚集也加劇了 MCU 的惡劣工況，從而使嵌入式控制系 統(tǒng)的穩(wěn)定性能變得更差。而設(shè)計(jì)者多習(xí)慣采用線性穩(wěn)壓器件 (如 78xx系列三端穩(wěn)壓器件 )作為電壓調(diào)節(jié)和 穩(wěn)壓器件來將較高的直流電壓轉(zhuǎn)變 MCU 所需的工作電壓?？紤]被充電池的電流不同所需充電時(shí)間不等，采用八塊相同參數(shù)電池板進(jìn)行串、并聯(lián)，實(shí)測(cè)電池板的輸出電壓最大值為 ,電流最大可達(dá) 450mA，總標(biāo)稱功率為 5W 左右 ,實(shí)際輸出可根據(jù)不同的被充電對(duì)象進(jìn)行平滑調(diào)整[7]。本文以手機(jī)、 MP3 等常用小功率用電設(shè)備為例，說明其太陽能充電器的設(shè)計(jì)過程。 太陽能電池板的選用 太陽能電池板是太陽能供電系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，是該充電器的核心部分，其功能是將太陽光的輻射能量轉(zhuǎn)化為電能，如今的便攜式數(shù)碼設(shè)備種類較多，所需電壓電流不等，對(duì)于輸入功率較大的設(shè)備，必須采用面積較大的電池板，而這又給攜帶帶來不便。本系統(tǒng)將采用 PIC16F1937 作為充電電路的控制器，從而以較低的成本輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的充電智能控制，同時(shí)也可以為其他小型電子產(chǎn)品提供潔凈的直流電源。由于充電器多采用大電流的快速充電法，在電池充滿后如果不及時(shí)停止會(huì)使電池發(fā)燙，過度的充電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。 2 太陽能手機(jī)充電器硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 圖 1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 太陽能電池在使用時(shí)由于太陽光的變化較大，其內(nèi)阻又比較高，因此輸出電壓不穩(wěn)定，輸出電流較小，這就需要用充電控制電路將電池板輸出的直流電壓變換后供給電池充電。把太陽能電池板放在一個(gè)有陽光的地方，即可以為手機(jī)提供一個(gè)方便的太陽能充電點(diǎn)。充電過程中采用 LED 燈、數(shù)碼管指示，系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有完備的過流過壓保護(hù)，避免因電池過度充電而損壞，并且充電器采用模塊式結(jié)構(gòu)和 USB 接口，可對(duì)手機(jī)、 MP攝像機(jī)等多種數(shù)碼產(chǎn)品充電。 本課題研究的主要內(nèi)容 本充電器通過太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過 DC/DC 變換電路處理后，由充電電路為負(fù)載供電。太陽能電池可根據(jù)電壓大小需要，由不同數(shù) 量的太陽能電池片組成，其轉(zhuǎn)換效率受光照、溫度、太陽電池晶體類型及制造工藝等影響， 2021年中國平均效率為 %。但受制于其材料引發(fā)的光電效率衰退效應(yīng)，穩(wěn)定性不高，直接影響了它的實(shí)際應(yīng)用。多晶硅薄膜太陽能電池與單晶硅比較，成 本低廉，而效率高于非晶硅薄膜電池，其實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率為 18%,工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率為 10%。單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。 太陽能充電器與常規(guī)充電器相比有以下三大優(yōu)點(diǎn)： 第一：特別適用于應(yīng)急場(chǎng)合當(dāng)您在野外作業(yè)或旅游 ,或者遇到停電時(shí) ,太陽能環(huán)保充電器將使您的手機(jī) (筆記本 )隨時(shí)隨地處于工作狀態(tài) ,讓您不 間斷的與您的朋友和家人保持聯(lián)系 . 第二：太陽能充電器使用綠色能源太陽能，不僅可以環(huán)保、節(jié)能而且更安全 第三：使用方便無論何時(shí)何地 ,您都可以極為方便的給您的手機(jī) (筆記本 )充電。但是，從長遠(yuǎn)來看，隨著太陽能電池制造技術(shù)的改進(jìn)以及新的光 — 電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明，各國對(duì)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)再生清潔能源的巨大需求，太陽 能電池仍將是利用太陽輻射能比較切實(shí)可行的方法，可為人類未來大規(guī)模地利用太陽能開辟廣闊的前景。這對(duì)改善生態(tài)環(huán)境、緩解溫室氣體的有害 hk 作用具有重大意義。越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。s emphasis on environmental protection are also rising, look for clean alternative energy issues bee more urgent. Solar energy as a renewable energy it has an inexhaustible and clean and safe and so on, so have a broad application prospects, photovoltaic power generation technology is more and more attention, with the PV module continue to lower prices and photovoltaic technology, solar PV systems will gradually supplement the energy from the current transition to alternative energy. Nowadays the mobile phone is people important means of munication, so due to the interference caused by battery is increasingly apparent, People who use mobile phones have had the experience, go out or travel no electricity when the battery suddenly, and because they can not be found or does not timely 220V electricity and not to c harge their cell phones affect the normal use of mobile phones. To solve this problem, the course design introduces a multipurpose solar charger, use MCU control, will transform solar energy through the circuit to stabilize the direct current to charge their cell phones and can charge the battery automatically stops charging after, but also as a general DC power use, so get rid of dependence on electricity obtained the freedom of munication. Compared with the conventional charger, solar charger has a clear advantage. Key words: solar energy, battery, single chip, intelligent, BUCK converter 1 緒論 太陽能充電器的研究背景 由于大量燃燒礦物能源，造成了全球性的環(huán)境污染和能源短缺，由于電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，全球能源日益緊張和環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重，人類對(duì)新能源的需求迫在眉睫。與常規(guī)的充電器相比，太陽能充電器有著明顯的優(yōu)勢(shì)。 現(xiàn)如今手機(jī)是人們的重要的通訊工具，所以由于電池沒電造成的干擾就日漸明顯，使用手機(jī)的人都有過這樣的經(jīng)歷，外出或 旅游時(shí)電池突然沒電了，因不能及時(shí)找到或沒有220V 市電而無法給手機(jī)充電，影響了手機(jī)的正常使用。摘 要 太陽能相對(duì)于其他的能源，是可再生的，永遠(yuǎn)也用不完，其他能源資源稀缺有限，隨著化石能源的日益枯竭、人們對(duì)環(huán)境保護(hù)問題的重視程度也在不斷提高，尋找潔凈的替代能源問題變得越來越迫切。太陽能作為一種可再生能源它具有取之不盡、用之不竭和清潔安全等特點(diǎn)，因此有著廣闊的應(yīng)用前景，光伏發(fā)電技術(shù)也越來越受到人們的關(guān)注，隨著光伏組件價(jià)格的不斷降低和光伏技術(shù)的發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將逐漸由現(xiàn)在的補(bǔ)充能源向替代能源過渡。為了解決這一問題，本課程設(shè)計(jì)介紹一種多用太陽能手機(jī)充電器，利用單片機(jī)控制，將太陽能經(jīng)過電路變換為穩(wěn)定直流電給手機(jī)充電，并能在電池充電完成后自動(dòng)停止充電，還可作為一般直流電源使用，從而擺脫對(duì)市電的依賴而獲得通信的自由。 關(guān)鍵詞： 太陽能，電池，單片機(jī)，智能， BUCK 變換 Multipurpose solar mobile charger Abstract Solar relative to other energy, is a renewable, never exhaustless, other energy resources are scarce limited ， Increasing depletion of fossil energy, it39。人類要生存社會(huì)要發(fā)展，必須加大綠色可再生能源的利用。 太陽能電池是利用太陽光和材料相互作用直接產(chǎn)生電能，不需要消耗燃料和水等物質(zhì)，使用中不釋放包括二氧化碳在內(nèi)的任何氣