DMPPT與PFM/PWM混合調(diào)制電路特征與應(yīng)用

② 太陽能路燈系統(tǒng)工作原理

此系統(tǒng)包括6大部分：光伏組件(太陽能電池板)，分布式太陽能最大功率跟蹤系統(tǒng)(DMPPT)，蓄電池(1000AH)，微處理器(MPU)，直流電源轉(zhuǎn)換，LED路燈(30W-50W)。在此系統(tǒng)中太陽能給蓄電池充電通過分布式最大功率跟蹤(DMPPT)進(jìn)行控制，采用并聯(lián)方式，每組太陽能電池板獨(dú)立工作，分別對蓄電池充電。蓄電池通過直流電壓轉(zhuǎn)換芯片，得到滿足路燈工作所需電壓和微處理器(NPL)工作電壓。微處理器(MPU)控制路燈的開啟關(guān)閉和電池的選擇，采用光控開，定時關(guān)。當(dāng)夜幕降臨時，微處理器(MPU)通過檢測光強(qiáng)啟動LED自動點(diǎn)亮，點(diǎn)亮―定時間后，其內(nèi)部定時器控制LED自動關(guān)閉，有效做到節(jié)能降耗。點(diǎn)亮?xí)r間一般設(shè)定為（6-10）h，該時間受區(qū)域限制，一般南方地區(qū)設(shè)定為（6-8）h，北方地區(qū)設(shè)定為(8-10)h。本系統(tǒng)設(shè)定的為10h。該系統(tǒng)采用的是大容量蓄電池小功耗照明，一次充足電后，可以連續(xù)工作7天，且避免了在使用過程中造成蓄電池過放電而損壞其使用壽命。另外，由于使用了IV0300，整個系統(tǒng)在晚上關(guān)閉前（即光強(qiáng)較弱時）還能工作，繼續(xù)充電。
③ 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：平均每年多生產(chǎn)10%-12%的電能；分布式的直流總線降低了傳輸電力損耗；兼容不同廠商的控制器到同一陣列中；太陽能電池板可以混合使用不同的角度；可靠性高，大大降低了維護(hù)成本；方便測試每組太陽能電池板上電壓，以便了解和預(yù)測整個系統(tǒng)的性能。

3 新型高效率升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器

3.1高效率無縫切換升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器

MAX8625A PWM升/降壓調(diào)節(jié)器是針對便攜式電池供電設(shè)備中的數(shù)字邏輯電路、硬盤驅(qū)動、電機(jī)及其它負(fù)載供電而設(shè)計，適用于PDA、蜂窩電話、數(shù)碼相機(jī)(DSC)、MP3播放器等產(chǎn)品。MAX8625A在2.5V～5.5V輸入范圍內(nèi)可提供固定3.3V或可調(diào)(1.25V～4V)輸出，電流高達(dá)0.8A。MAX8625A采用2A峰值限流。專有的H橋技術(shù)在所有工作模式下可提供無縫切換，消除了其它器件中存在的尖峰干擾。4個內(nèi)部MOSFET(2個開關(guān)和2個同步整流器)提供內(nèi)部補(bǔ)償，大大減少了外部元件數(shù)。SKIP輸入用于選擇低噪聲、固定頻率PWM模式或高效跳脈沖模式。如果選擇跳脈沖模式，輕載時轉(zhuǎn)換器將自動切換至PFM模式，進(jìn)一步提高輕載效率。內(nèi)部振蕩器工作在1MHz，允許使用小尺寸外部電感和電容。MAX8625A的限流電路在輸出過載時關(guān)斷器件。此外，軟啟動功能有助于抑制啟動過程的浪涌電流。該器件還具有真正的關(guān)斷(True Shutdown)功能，器件禁用時，斷開輸入端與輸出端的連接。MAX8625A采用3mm×3mm、14引腳TDFN封裝。圖2左為MAX8625A引腳功能與應(yīng)用示意圖，圖2右為跳脈沖、FPWM模式下效率與負(fù)載電流的關(guān)系。其優(yōu)點(diǎn)是單個電感、引腳可選的強(qiáng)制PWM(FPWM)或跳脈沖模式，僅需四個外部元件。

圖2 MAX8625A引腳功能與應(yīng)用示意圖（左）；
跳脈沖、FPWM模式下效率與負(fù)載電流的關(guān)系（右）

MAX8625A的主要特征：4個內(nèi)部MOSFET實(shí)現(xiàn)真正的H橋升/降壓轉(zhuǎn)換；升、降壓之間無擾動切換；切換過程中輸出紋波變化最??；效率高達(dá)92%；跳脈沖模式下靜態(tài)電流只有37µA(典型值)；輸入范圍2.5V～5.5V；固定3.3V輸出或輸出可調(diào)；1µA(最大值)邏輯控制關(guān)斷；真關(guān)斷，輸出過載保護(hù)；內(nèi)部補(bǔ)償與內(nèi)部軟啟動；1MHz開關(guān)頻率與熱過載保護(hù)；小尺寸3mm×3mm、14引腳TDFN封裝。

3.2更高效的1.4MHz SOT23電流模式升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器

1.4MHz SOT23電流模式升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器MAX5042是全新的熱插拔、隔離式、PWM轉(zhuǎn)換器，集成了熱插拔控制器、PWM控制器和功率MOSFET。具有50W電源，元件數(shù)減少了65%，PCB面積比1/4磚模塊小40%，成本比50W模塊低80%，熱關(guān)斷保護(hù)內(nèi)部功率MOSFET和IC，無限期短路保護(hù)，2.5W熱增強(qiáng)TQFN封裝。圖3為MAX5042引腳功能與應(yīng)用示意圖。

圖3 MAX5042引腳功能與應(yīng)用示意圖