基于PIC24FJ64的智能光伏匯流采集裝置設計及應用

作者：時間：2011-09-08 來源：網絡

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本文介紹一種基于 PIC24FJ64的智能光伏AGF系列匯流采集裝置，本裝置使用霍爾傳感器隔離測量來自光伏電池陣列的電流，同時可以測量其輸出電壓，監測匯流箱內部的防雷器和直流斷路器的工作狀態、配有溫度、風速，輻照等傳感器輸入接口，帶有接點輸出，用于驅動外部執行機構。本裝置通過RS485總線與上位機通訊，用于接收計算機指令，上傳檢測到的光伏電池陣列、匯流箱組件和外部環境狀態。本裝置最多可監測16路光伏電池組輸出電流，并可以根據輸入電壓計算分相和合相功率。本裝置帶有LED數碼顯示器和設定撥碼，用于查看數據和設定本裝置的通訊地址、數據格式、波特率等參數。

本文引用地址：http://www.j9360.com/article/161506.htm

1 　電路設計原理
　　PIC24FJ64是MicroChip公司的一種改進的哈佛架構的高速16位低功耗單片機，在32M時鐘頻率時系統性能可達16MIPS，17 位 x 17 位單周期硬件乘法器，最大可內帶64k的FlashROM，8k系統SRAM，2 個模塊，2 個UART 模塊、允許對許多外部I/O口功能進行重新定義，增加了系統設計的靈活性。電路框圖見圖1

圖1

1.1電流輸入模塊
　　電流輸入模塊分成兩個8路模塊，最多可以輸入16路的電池串列，電流采樣使用霍爾傳感器實現對光伏電流的隔離型測量，霍爾效應是指的是當有一半導體薄片，假設以三維空間的視角來看，在其Y軸方向施加一個一定強度的磁場，在X軸方向通以電流，則在此半導體薄片的Z軸方向會產生電動勢，該電動勢就是霍爾電勢，見圖2，本霍爾傳感器采用單電源5V供電方式，在輸入最大輸入電流為-15A～+15A對應輸出電壓為0～5V?；魻杺鞲衅鞯妮敵鼋尤氲揭粋€8選一的模擬開關，由程序控制對8個輸入通道逐個掃描，模擬開關的輸出經過一個RC濾波電路然后接入到A/D轉換芯片ADS1110,ADS1110是TI公司的16位精度模數轉換器，寬工作電源2.7～5.5V,芯片內置有5ppm/°C溫度系數的2.048V高精度電壓參考，芯片內置PGA，可以對輸入信號進行放大，放大倍數為1、2、4、8倍。芯片使用總線接口最快速度可以達到400kHz（圖3）。