IV0300分布式太陽(yáng)能混合調(diào)制電路技術(shù)的特征與應(yīng)用研究

便攜式產(chǎn)品電源管理集成電路的研發(fā)擁有脈沖頻率調(diào)制(PFM)、脈沖寬度調(diào)制(PWM)和數(shù)字電源管理芯片的設(shè)計(jì)技術(shù)，擁有先進(jìn)的boost系列芯片設(shè)計(jì)和產(chǎn)品。特別是綠色能源管理芯片和分布式太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統(tǒng)已經(jīng)問(wèn)世。本文對(duì)分布式太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統(tǒng)和脈沖頻率調(diào)制/脈寬調(diào)制混合調(diào)制電路的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了分析和說(shuō)明。因此，將按照以下順序進(jìn)行分析：工藝內(nèi)容清單LED  恒流驅(qū)動(dòng)原理框圖引腳定義典型應(yīng)用等。
2IV0300分布式太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統(tǒng)(DMPPT)
目前市場(chǎng)上的光伏系統(tǒng)一般都裝有太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統(tǒng)。然而，有一個(gè)普遍現(xiàn)象，即太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中的一個(gè)陣列的損壞會(huì)直接影響輸出，造成能量浪費(fèi)，于是分布式太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統(tǒng)(DMPPT)就出現(xiàn)了。在該系統(tǒng)中，每組太陽(yáng)能電池陣列獨(dú)立工作，互不影響，從而大大提高了光伏系統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)換效率。本文以IV0300為例。IV0300是一款太陽(yáng)能充電控制芯片，適用于一至四節(jié)太陽(yáng)能電池給二至四節(jié)鎳氫電池或單節(jié)鋰電池充電，能承受1.5A的峰值輸入電流
(1)工作特征
當(dāng)太陽(yáng)光達(dá)到一定照度，使IV0300的使能端子(en)接收到高電平或太陽(yáng)能電池板上的電壓大于充電截止電壓的1/3時(shí)，DMPPT模塊將自動(dòng)開(kāi)始給電池充電。IV0300配有過(guò)充保護(hù)和充電結(jié)束指示引腳，可有效防止電池過(guò)充影響其使用壽命。
主要特征
具有過(guò)充保護(hù)，充電完成指示，CVT恒壓算法，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率提升。
典型應(yīng)用
可用于光伏照明，如路燈、庭院燈、草坪燈、景觀照明等。公共設(shè)施應(yīng)用，如公交車站、路標(biāo)、安全檢查區(qū)等。
引腳定義
ISIN-太陽(yáng)能輸入；CSMP采樣電容；VSD-關(guān)閉電壓調(diào)節(jié)輸入；Vref-參考輸出；VOC——過(guò)充保護(hù)；充電結(jié)束指示；BOUT-電池輸出；LX-接感應(yīng)器；BGND-電路接地；啟用終端。
IV0300的典型應(yīng)用
太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)
光伏照明已廣泛應(yīng)用于家庭照明、景觀照明、城市照明等。典型的應(yīng)用是太陽(yáng)能路燈，它具有亮度高、安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、無(wú)需敷設(shè)電纜、不消耗常規(guī)能源、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。我們?cè)O(shè)計(jì)的太陽(yáng)能路燈采用分布式太陽(yáng)能最大功率控制技術(shù)。太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的工作原理
該系統(tǒng)包括六個(gè)部分：光伏組件(太陽(yáng)能電池板)、分布式太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統(tǒng)(DMPPT)、蓄電池(1000AH)、微處理器(MPU)、DC功率轉(zhuǎn)換、LED路燈(30W-50W)。在該系統(tǒng)中，太陽(yáng)能對(duì)電池的充電由分布式最大功率跟蹤(DMPPT)控制，每組太陽(yáng)能電池板獨(dú)立并聯(lián)工作，分別對(duì)電池進(jìn)行充電。通過(guò)DC電壓轉(zhuǎn)換芯片，蓄電池可以獲得路燈所需的電壓和微處理器的工作電壓。微處理器(MPU)控制路燈的開(kāi)啟和關(guān)閉以及電池的選擇，燈光控制開(kāi)啟和定時(shí)關(guān)閉。夜幕降臨時(shí)，微處理器(MPU)通過(guò)檢測(cè)光強(qiáng)，啟動(dòng)LED自動(dòng)開(kāi)啟。開(kāi)啟一定時(shí)間后，其內(nèi)部定時(shí)器控制LED自動(dòng)關(guān)閉，有效節(jié)能降耗。一般照明時(shí)間設(shè)置為(6-10)h，受地域限制。一般設(shè)置為南方(6-8)h，北方(8-10)h。該系統(tǒng)設(shè)置為10h。該系統(tǒng)采用大容量低功耗電池照明，一次充滿電后可連續(xù)工作7天，避免了電池在使用過(guò)程中過(guò)度放電，損壞其使用壽命。此外，由于使用了IV0300，整個(gè)系統(tǒng)在夜間(即光強(qiáng)較弱時(shí))關(guān)機(jī)前仍然可以工作并繼續(xù)充電。
系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)：平均每年多產(chǎn)電10%-12%；分布式DC總線降低傳輸功率損耗；與同一陣列中不同制造商的控制器兼容；太陽(yáng)能電池板可以不同角度混合；可靠性高，維護(hù)成本大大降低；方便測(cè)試每組太陽(yáng)能電池板上的電壓，從而了解和預(yù)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的性能。
3新型高效升壓和降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器
3.1高效無(wú)縫開(kāi)關(guān)升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器
此外，軟啟動(dòng)功能有助于抑制啟動(dòng)期間的浪涌電流。該設(shè)備也有一個(gè)真實(shí)關(guān)機(jī)(真實(shí)關(guān)機(jī)？)功能，當(dāng)設(shè)備被禁用時(shí)，斷開(kāi)輸入和輸出之間的連接。MAX8625A采用3mm3mm、14引腳TDFN封裝。圖2左邊是MAX8625A引腳的功能和應(yīng)用圖，圖2右邊是脈沖跳躍和FPWM模式下效率與負(fù)載電流的關(guān)系。其優(yōu)點(diǎn)是單電感，引腳可選的強(qiáng)制脈寬調(diào)制(FPWM)或脈沖跳過(guò)模式，只需要四個(gè)外部組件