DMPPT與PFM/PWM混合調制電路特征與應用

摘要：文章介紹了分布式太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統(DMPPT)的特征及在太陽(yáng)能路燈系統中的應用，介紹了新型高效率升壓/降壓DC-DC轉換器及帶內部開(kāi)關(guān)的高效降壓型DC/DC轉換器，對PFM/PWM混合調制電路技術(shù)特征與應用進(jìn)行了詳細分析。 敘詞：分布式太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統(DMPPT) 太陽(yáng)能路燈系統 混合調制電路 DC/DC轉換器 Abstract：The paper introduces the features of DMPPT and its application in solar street light system. The author, then, presents novel high-efficiency buck-boost DC-DC converter and high-efficiency buck DC-DC converter with internal switch. It also analyzes in detail the features and application of PFM/PWM hybrid modulated circuit technology. Keyword：DMPPT, Solar-energy street light system, Hybrid modulated circuit, DC-DC converter
1 引言

便攜式產(chǎn)品電源管理集成電路的研發(fā)己擁有脈沖頻率調制(PFM)、脈沖寬度調制(PWM)及數字電源管理芯片的設計技術(shù)，并己有先進(jìn)水平的系列升壓芯片設計與產(chǎn)品。尤其是綠色能源管理芯片與分布式太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統己經(jīng)問(wèn)世。本文將對分布式太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統與脈沖頻率調制(PFM)/脈沖寬度調制(PWM)混合調制電路技術(shù)特征與應用作分析說(shuō)明。為此，將按照以下次序進(jìn)行分析：流程內容的列表→LED恒流驅動(dòng)→原理框圖→管腳定義→典型應用等。

2 IV0300分布式太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統(DMPPT)

目前市場(chǎng)上光伏系統一般都安裝了太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統。但普遍存在一個(gè)現象，即太陽(yáng)能光伏系統中某一陣列受損將直接影響到輸出，造成能源浪費，因而就出現分了分布式太陽(yáng)能最大功率跟蹤系統(DMPPT)。在此系統中，每組太陽(yáng)能電池陣列獨立工作，互不影響，從而大大提高了光伏系統整體轉換效率。本文以IV0300為例進(jìn)行說(shuō)明。IV0300是一款太陽(yáng)能充電控制芯片，適用于一節到四節太陽(yáng)能電池給兩節到四節鎳氫電池或者單節鋰電池充電，能承受1.5A的峰值輸入電流。

⑴工作特征

當太陽(yáng)光達到一定照度時(shí)，使得IV0300使能端(EN)收到一高電平或太陽(yáng)能電池板上電壓大于1/3充電截止電壓時(shí)，DMPPT組件將自動(dòng)啟動(dòng)，開(kāi)始對蓄電池充電。IV0300設有過(guò)充保護和充電結束指示引腳，有效防止蓄電池過(guò)充而影響到其使用壽命。

①主要特性

具有過(guò)充保護與充電完成結束指示、CVT恒電壓算法及太陽(yáng)能轉換效率提高。

②典型應用

可用于光伏照明，如路燈、庭院燈、草坪燈、景觀(guān)照明等；公用設施應用，如公交站點(diǎn)、路標指示、安全檢查區等。

⑵ 管腳定義

ISIN-太陽(yáng)能輸入；CSMP-采樣電容；VSD-關(guān)斷電壓調整輸入；Vref-參考輸出；VOC-過(guò)充保護；CHEND-充電結束指示；BOUT-電池輸出；LX-與電感連接；BGND-電路地；EN-使能端。

⑶ IV0300典型應用

① 太陽(yáng)能路燈系統

光伏照明現已普遍用在家庭照明，景觀(guān)照明，城市亮化等方面。典型的應用就是太陽(yáng)能路燈，它具有亮度高、安裝簡(jiǎn)便、工作穩定可靠、不敷設電纜、不消耗常規能源、使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。我們設計的太陽(yáng)能路燈采用了分布式太陽(yáng)能最大功率控制(DMPPT)技術(shù)，其系統架構見(jiàn)圖1所示。

圖1 太陽(yáng)能路燈系統架構