图中充电主回路采用的是BUCK型降压电路，适合本试验用25 W光伏电池给13.5 V超级电容器组的独立光伏系统。BUCK变换器的工作原理是通过斩波形式将平均输出电压降低，通过调节占空比来达到调节光伏电池输出电压的目的，使其输出电压能够保持在最大功率点的电压处。工作过程中，开关管Q反复导通和截止，两种不同状态的切换，将光伏电池输出的直流电压转换为脉冲形式的电压，再经过L，C滤波，形成直流电压输出。

采用降压斩波电路作为MPPT控制的主回路，是考虑到降压斩波电路容易控制，完全可以实现最大功率跟踪功能。以本系统为例说明：系统选用25 W光伏电池，最大功率点电压为17.5 V。光伏电池电压受光照及温度的影响，即使是在恶劣的环境下S=200 W／m2，T=70℃，最大功率点电压也为14.4 V，大于13.5 V的超级电容器组，因此完全能够达到MPPT功能。

系统所用的单片机为Silicon 公司生产的C8051F310单片机。C8051F310芯片是完全集成的混合信号片上系统型MCU芯片，具有高速、流水线结构的8051兼容的CIP- 51内核(可达25 MIPS)；全速，非侵入式的在系统调试接口(片内)；真正10位200 kS／s的25通道单端／差分ADC；具有高精度可编程的24.5 MHz内部振荡器；16 kB可在系统编程的FLASH存储器，1 280 B片内RAM；硬件实现的SMBUS／I2C，增强型SPI串行接口和增强型UART；4个通用的16位定时器；具有5个捕捉，比较模块和看门狗定时器功能的可编程计数器／定时器电池(PCA)，每个模块都可以独立地实现8位或16位脉宽调制功能；具有19个I／O端口(容许5 V输入)；2.7～3.6 V的工作电压，70％的指令执行时间为一个或两个系统时间周期，具有扩展的中断系统，是一款功能强大，性价比高的芯片。

该控制器通过单片机A／D采样通道将从主回路采样到的光伏电池电压，电流及超级电容器组端电压，经转化采到单片机内，并计算出光伏电池的输出功率。然后根据MPPT控制方法，从单片机口输出一个频率约为24 kHz的PWM波，此脉冲波通过光耦TLP250来驱动开关管，最终达到利用MPPT控制来给超级电容器充电。