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(原創(chuàng))小功率太陽(yáng)能充電控制器設(shè)計(jì)

在南非等地,對(duì)太陽(yáng)能電池的需求比較旺盛。下面為大家介紹下我設(shè)計(jì)的一款曉功率太陽(yáng)能充電器。

基于硅光電池板的功率為20V 1A.充電電池為磷酸鐵鋰2串??刂破饕谐潆娍刂?,電池放電保護(hù),5V放電輸出和保護(hù)。

在此基礎(chǔ)上我的選擇是TSM108I+IRU3037的組合,實(shí)現(xiàn)充放電。

 

全部回復(fù)(37)
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成隆
LV.6
2
2011-12-13 10:47

因?yàn)殡姵匕宓腗PPT點(diǎn)基本都是在電壓的75%時(shí)出現(xiàn),所以在成本限制的情況下,使用固態(tài)MPPT點(diǎn)追蹤。將TSM108的啟動(dòng)電壓提升至15V,因?yàn)檫@款芯片是CC,CV芯片,主要用在車(chē)充的鋰電池充電的方案中,所以電流不加以限制,用來(lái)最大限度的為電池充電,這時(shí)因?yàn)樾酒膯?dòng)電壓由原來(lái)的8V被提升至15V,所以在電池板功率很低的情況依然可以將電壓鉗位在15V進(jìn)行充電。

TSM108I簡(jiǎn)單說(shuō)明:

 鋰離子電池充電器一般都要求輸出電壓和輸出電流保持不變。目前關(guān)于恒壓/恒流控制器IC已有很多品種可供選擇。而意法半導(dǎo)體公司推出的一種自動(dòng)開(kāi)關(guān)型電壓/電流控制器TSM108單片IC既可驅(qū)動(dòng)P溝道MOSFET,也可驅(qū)動(dòng)PNP型功率開(kāi)關(guān)器件。該控制器可對(duì)輸出線(xiàn)路進(jìn)行電流測(cè)量,并可對(duì)開(kāi)關(guān)頻率、過(guò)電壓鎖定(OVLO)和欠電壓鎖定(UVLO)進(jìn)行調(diào)節(jié),它在待機(jī)狀態(tài)下的靜態(tài)電流消耗僅為150μA,其電源電壓(Vcc)可達(dá)60V,

  

硅光電池板

 

0
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成隆
LV.6
3
2011-12-13 10:57
@成隆
因?yàn)殡姵匕宓腗PPT點(diǎn)基本都是在電壓的75%時(shí)出現(xiàn),所以在成本限制的情況下,使用固態(tài)MPPT點(diǎn)追蹤。將TSM108的啟動(dòng)電壓提升至15V,因?yàn)檫@款芯片是CC,CV芯片,主要用在車(chē)充的鋰電池充電的方案中,所以電流不加以限制,用來(lái)最大限度的為電池充電,這時(shí)因?yàn)樾酒膯?dòng)電壓由原來(lái)的8V被提升至15V,所以在電池板功率很低的情況依然可以將電壓鉗位在15V進(jìn)行充電。TSM108I簡(jiǎn)單說(shuō)明: 鋰離子電池充電器一般都要求輸出電壓和輸出電流保持不變。目前關(guān)于恒壓/恒流控制器IC已有很多品種可供選擇。而意法半導(dǎo)體公司推出的一種自動(dòng)開(kāi)關(guān)型電壓/電流控制器TSM108單片IC既可驅(qū)動(dòng)P溝道MOSFET,也可驅(qū)動(dòng)PNP型功率開(kāi)關(guān)器件。該控制器可對(duì)輸出線(xiàn)路進(jìn)行電流測(cè)量,并可對(duì)開(kāi)關(guān)頻率、過(guò)電壓鎖定(OVLO)和欠電壓鎖定(UVLO)進(jìn)行調(diào)節(jié),它在待機(jī)狀態(tài)下的靜態(tài)電流消耗僅為150μA,其電源電壓(Vcc)可達(dá)60V, [圖片] 硅光電池板[圖片] 

將電池充電電壓設(shè)定在7.2V,電池保護(hù)方案使用理光R5460N209AD,這款芯片是專(zhuān)為磷酸鐵鋰設(shè)計(jì)的鋰電池保護(hù)芯片,保護(hù)板所使用的MOS為IRF4905.確保絕對(duì)可以經(jīng)得住短路帶來(lái)的沖擊電流,

5V輸出使用的經(jīng)典的IRU3037  DC-DC控制芯片,這款芯片主要用在低壓大電流的方案中,如CPU電源等。現(xiàn)在電池滿(mǎn)電7.2V,降壓至5V為手機(jī)等便攜式產(chǎn)品充電,短路電流點(diǎn)設(shè)點(diǎn)為7A.確保像諾基亞等這樣的手機(jī),如果沖擊電流不夠大是無(wú)法啟動(dòng)充電的。

IRU3037簡(jiǎn)單介紹:

FEATURES

Synchronous Controller in 8-Pin Package
Operating with single 5V or 12V supply voltage
Internal 200KHz Oscillator
(400KHz for IRU3037A)
Soft-Start Function
Fixed Frequency Voltage Mode
500mA Peak Output Drive Capability
Protects the output when control FET is shorted

APPLICATIONS

DDR memory source sink Vtt application
Low cost on-board DC to DC such as 5V to 3.3V,
2.5V or 1.8V
Graphic Card
Hard Disk Drive

 

0
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成隆
LV.6
4
2011-12-13 11:00
@成隆
將電池充電電壓設(shè)定在7.2V,電池保護(hù)方案使用理光R5460N209AD,這款芯片是專(zhuān)為磷酸鐵鋰設(shè)計(jì)的鋰電池保護(hù)芯片,保護(hù)板所使用的MOS為IRF4905.確保絕對(duì)可以經(jīng)得住短路帶來(lái)的沖擊電流,5V輸出使用的經(jīng)典的IRU3037 DC-DC控制芯片,這款芯片主要用在低壓大電流的方案中,如CPU電源等?,F(xiàn)在電池滿(mǎn)電7.2V,降壓至5V為手機(jī)等便攜式產(chǎn)品充電,短路電流點(diǎn)設(shè)點(diǎn)為7A.確保像諾基亞等這樣的手機(jī),如果沖擊電流不夠大是無(wú)法啟動(dòng)充電的。IRU3037簡(jiǎn)單介紹:FEATURESSynchronousControllerin8-PinPackageOperatingwithsingle5Vor12VsupplyvoltageInternal200KHzOscillator(400KHzforIRU3037A)Soft-StartFunctionFixedFrequencyVoltageMode500mAPeakOutputDriveCapabilityProtectstheoutputwhencontrolFETisshortedAPPLICATIONSDDRmemorysourcesinkVttapplicationLowcoston-boardDCtoDCsuchas5Vto3.3V,2.5Vor1.8VGraphicCardHardDiskDrive[圖片] 

在充電和放電之間加了一只單片機(jī)進(jìn)行控制,確保電路正常工作,出現(xiàn)保護(hù)時(shí)可以及時(shí)復(fù)位。單片機(jī)為PIC單片機(jī),當(dāng)然這里可以根據(jù)自己的實(shí)際需求進(jìn)行更改,也可以不加。

如下為單片機(jī)的程序流程圖:

 

 

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成隆
LV.6
5
2011-12-13 11:05
@成隆
在充電和放電之間加了一只單片機(jī)進(jìn)行控制,確保電路正常工作,出現(xiàn)保護(hù)時(shí)可以及時(shí)復(fù)位。單片機(jī)為PIC單片機(jī),當(dāng)然這里可以根據(jù)自己的實(shí)際需求進(jìn)行更改,也可以不加。如下為單片機(jī)的程序流程圖:[圖片]  

電路成品:

 

實(shí)體:

 

實(shí)體圖背面

 

磷酸鐵鋰電池

 

0
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成隆
LV.6
6
2011-12-13 11:11
@成隆
電路成品:[圖片] 實(shí)體:[圖片] 實(shí)體圖背面[圖片] 磷酸鐵鋰電池[圖片] 

  功能實(shí)際測(cè)試結(jié)果:

電池過(guò)流保護(hù):

 

電池短路波形:

 

5V重載波形:

   

5V重載開(kāi)機(jī)波形:

 

 

電池突充電波形:

 

電池充電停止波形:

 

 

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destiny
LV.6
7
2011-12-13 11:17
@成隆
  功能實(shí)際測(cè)試結(jié)果:電池過(guò)流保護(hù):[圖片] 電池短路波形:[圖片] 5V重載波形:[圖片] [圖片] [圖片] 5V重載開(kāi)機(jī)波形:[圖片]  電池突充電波形:[圖片] 電池充電停止波形:[圖片]  
許久未見(jiàn)成隆版主,原來(lái)是閉關(guān)修煉呢?。№斊?!
0
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成隆
LV.6
8
2011-12-13 11:18
@成隆
  功能實(shí)際測(cè)試結(jié)果:電池過(guò)流保護(hù):[圖片] 電池短路波形:[圖片] 5V重載波形:[圖片] [圖片] [圖片] 5V重載開(kāi)機(jī)波形:[圖片]  電池突充電波形:[圖片] 電池充電停止波形:[圖片]  

使用TSM108I充電效率可以達(dá)到83%,但是只能是在15~20V之間,超過(guò)20V的電壓控制無(wú)法做到高效充電。5V放電效率為95%.

以下為應(yīng)用筆記:

SJY-S090111-QD SPEC-Ver01 

0
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2011-12-14 12:38
頂起,支持原創(chuàng)。
0
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ncy231
LV.7
10
2011-12-14 15:19
@成隆
使用TSM108I充電效率可以達(dá)到83%,但是只能是在15~20V之間,超過(guò)20V的電壓控制無(wú)法做到高效充電。5V放電效率為95%.以下為應(yīng)用筆記:[圖片]SJY-S090111-QDSPEC-Ver01 
,頂原創(chuàng),沒(méi)有接觸過(guò)這種太陽(yáng)能充電器,學(xué)習(xí)一下,開(kāi)開(kāi)眼界...
0
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destiny
LV.6
11
2011-12-14 15:26
可能接觸的人少,所以頂?shù)纳?,我沒(méi)接觸過(guò),還是要頂!
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26308497
LV.7
12
2011-12-15 11:41
@destiny
可能接觸的人少,所以頂?shù)纳?,我沒(méi)接觸過(guò),還是要頂!

成隆版主的功夫真不錯(cuò),大家多學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

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26308497
LV.7
13
2011-12-15 11:42
@26308497
成隆版主的功夫真不錯(cuò),大家多學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
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xinyun266
LV.2
14
2011-12-15 13:12
@成隆
  功能實(shí)際測(cè)試結(jié)果:電池過(guò)流保護(hù):[圖片] 電池短路波形:[圖片] 5V重載波形:[圖片] [圖片] [圖片] 5V重載開(kāi)機(jī)波形:[圖片]  電池突充電波形:[圖片] 電池充電停止波形:[圖片]  

成版主好,我是一個(gè)剛剛涉及這個(gè)方向的學(xué)生。因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)的要求,做這個(gè)方向,不知道有些問(wèn)題可否打擾。

我現(xiàn)在要做到的是基于MPPT技術(shù)的太陽(yáng)能充電器,現(xiàn)在在電路的選擇中,有些疑問(wèn),首先對(duì)于太陽(yáng)能電路的負(fù)極是不是要考慮和蓄電池共地。二,有沒(méi)有什么辦法做到太陽(yáng)能電板充電電流的檢測(cè)(我現(xiàn)在用的是在正極的采樣檢測(cè))。三,在實(shí)現(xiàn)控制的時(shí)候選擇的是快速PWM還是普通PWM .期待您的回復(fù)和指點(diǎn)

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26308497
LV.7
15
2011-12-15 13:17
原理圖都看不清,發(fā)文件看咯
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2011-12-22 09:50
@成隆
  功能實(shí)際測(cè)試結(jié)果:電池過(guò)流保護(hù):[圖片] 電池短路波形:[圖片] 5V重載波形:[圖片] [圖片] [圖片] 5V重載開(kāi)機(jī)波形:[圖片]  電池突充電波形:[圖片] 電池充電停止波形:[圖片]  

哈哈 發(fā)帖子啦~~~關(guān)注中

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2012-01-06 11:42
@26308497
原理圖都看不清,發(fā)文件看咯
北京深呢
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hao123520
LV.1
18
2012-01-06 16:01
@成隆
  功能實(shí)際測(cè)試結(jié)果:電池過(guò)流保護(hù):[圖片] 電池短路波形:[圖片] 5V重載波形:[圖片] [圖片] [圖片] 5V重載開(kāi)機(jī)波形:[圖片]  電池突充電波形:[圖片] 電池充電停止波形:[圖片]  

能交流下嗎?  我也做過(guò)這個(gè),

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GL04
LV.3
19
2012-01-10 08:39
@成隆
因?yàn)殡姵匕宓腗PPT點(diǎn)基本都是在電壓的75%時(shí)出現(xiàn),所以在成本限制的情況下,使用固態(tài)MPPT點(diǎn)追蹤。將TSM108的啟動(dòng)電壓提升至15V,因?yàn)檫@款芯片是CC,CV芯片,主要用在車(chē)充的鋰電池充電的方案中,所以電流不加以限制,用來(lái)最大限度的為電池充電,這時(shí)因?yàn)樾酒膯?dòng)電壓由原來(lái)的8V被提升至15V,所以在電池板功率很低的情況依然可以將電壓鉗位在15V進(jìn)行充電。TSM108I簡(jiǎn)單說(shuō)明: 鋰離子電池充電器一般都要求輸出電壓和輸出電流保持不變。目前關(guān)于恒壓/恒流控制器IC已有很多品種可供選擇。而意法半導(dǎo)體公司推出的一種自動(dòng)開(kāi)關(guān)型電壓/電流控制器TSM108單片IC既可驅(qū)動(dòng)P溝道MOSFET,也可驅(qū)動(dòng)PNP型功率開(kāi)關(guān)器件。該控制器可對(duì)輸出線(xiàn)路進(jìn)行電流測(cè)量,并可對(duì)開(kāi)關(guān)頻率、過(guò)電壓鎖定(OVLO)和欠電壓鎖定(UVLO)進(jìn)行調(diào)節(jié),它在待機(jī)狀態(tài)下的靜態(tài)電流消耗僅為150μA,其電源電壓(Vcc)可達(dá)60V, [圖片] 硅光電池板[圖片] 
剛好手上有塊太陽(yáng)能電池板,來(lái)團(tuán)長(zhǎng)這里取取經(jīng)。
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Rancho
LV.3
20
2012-02-01 14:20
不錯(cuò),搞起活動(dòng)人才興奮,看到的東西才不錯(cuò),呵呵
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IGBT2010
LV.8
21
2012-02-07 12:46

好東西,頂?。。?!

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2012-02-07 16:02
沒(méi)做過(guò)這方面的。。。過(guò)來(lái)看看。。。。。
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wheelzhou
LV.9
23
2012-02-07 16:14
@dxsmail
沒(méi)做過(guò)這方面的。。。過(guò)來(lái)看看。。。。。
做個(gè)標(biāo)記,那天用到太陽(yáng)能還能參考一下。
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2012-02-08 08:34
@dxsmail
沒(méi)做過(guò)這方面的。。。過(guò)來(lái)看看。。。。。

油價(jià)又上升了。。。。

電池和太陽(yáng)能又要開(kāi)動(dòng)了。。。。

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2012-02-08 08:35
@dxsmail
油價(jià)又上升了。。。。電池和太陽(yáng)能又要開(kāi)動(dòng)了。。。。

油價(jià)上升的趨勢(shì)太明顯了。。。

對(duì)太陽(yáng)能需求也會(huì)越來(lái)越多。。。

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2012-02-08 08:41

樓主有10W方案的嗎??

這種比較適合現(xiàn)在需要。。。

比如給手機(jī)充電。。。。

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602955530
LV.1
27
2012-02-08 10:19
@成隆
  功能實(shí)際測(cè)試結(jié)果:電池過(guò)流保護(hù):[圖片] 電池短路波形:[圖片] 5V重載波形:[圖片] [圖片] [圖片] 5V重載開(kāi)機(jī)波形:[圖片]  電池突充電波形:[圖片] 電池充電停止波形:[圖片]  
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2012-02-09 18:01
@dxsmail
樓主有10W方案的嗎??這種比較適合現(xiàn)在需要。。。比如給手機(jī)充電。。。。

10W的需求,在中國(guó)會(huì)比較大。。。。

因?yàn)槊娣e比較小。。。還有就是剛好可以放在車(chē)上的后車(chē)窗。。。。

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zq2007
LV.11
29
2012-02-09 20:39
@dxsmail
10W的需求,在中國(guó)會(huì)比較大。。。。因?yàn)槊娣e比較小。。。還有就是剛好可以放在車(chē)上的后車(chē)窗。。。。
這個(gè)東西市場(chǎng)前景不錯(cuò),
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xinyun266
LV.2
30
2012-02-15 11:21

你好,我一直在關(guān)注這個(gè)貼子,但貌似沒(méi)有看到樓主的上線(xiàn),期待看到清晰的圖紙,不知道能否提供啊,跪求中

xinyun266@hotmail.com

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2012-02-15 11:28
@zq2007
這個(gè)東西市場(chǎng)前景不錯(cuò),[圖片]

那個(gè)西鐵城(手表)光動(dòng)能的。。。原理。。。到現(xiàn)在都還搞不清楚。。。

不然太陽(yáng)能的使用可以更廣泛。。

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