小型光伏電池在能量收集應(yīng)用中找到用武之地
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圖 2 中示出的電路采用 LTC3105 從單個(gè)光伏電池給單節(jié)鋰離子電池充電。該電路使電池能夠在太陽能電源可用時(shí)持續(xù)充電，而反過來，當(dāng)太陽能電源不再可用時(shí)，電池也能夠利用儲(chǔ)存的能量來為某個(gè)應(yīng)用電路 (例如：一個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)) 供電。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201901.htm圖 2：采用單個(gè)光伏電池的鋰離子電池涓流充電器
LTC3105 能夠在低至 250mV 的電壓條件下起動(dòng)。在啟動(dòng)期間，AUX 輸出最初利用停用的同步整流器來充電。當(dāng) VAUX 達(dá)到約 1.4V 時(shí)，轉(zhuǎn)換器將退出啟動(dòng)模式并進(jìn)入正常操作狀態(tài)。在啟動(dòng)期間未啟用最大功率點(diǎn)控制器；然而，在內(nèi)部將電流限制至足夠低的水平以從弱輸入電源實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)換器處于啟動(dòng)模式時(shí)，位于 AUX 和 VOUT 之間的內(nèi)部開關(guān)處于停用狀態(tài)，而且 LDO 被停用。典型的啟動(dòng)序列實(shí)例請(qǐng)參閱圖 3。
當(dāng)輸出電壓高于輸入電壓和 >1.2V 時(shí)，同步整流器被使能。在該模式中，位于SW 和 GND 之間的 N 溝道 MOSFET 被使能，直到電感器電流達(dá)到峰值電流限值為止。一旦達(dá)到電流限值，N 溝道 MOSFET 將關(guān)斷，而位于 SW 和受驅(qū)動(dòng)輸出之間的 P 溝道 MOSFET 被使能。此開關(guān)保持接通狀態(tài)，直到電感器電流減小至谷值電流限值以下為止，然后該循環(huán)將重復(fù)。當(dāng) VOUT 達(dá)到穩(wěn)壓點(diǎn)時(shí)，連接至 SW 引腳的 N 溝道和 P 溝道 MOSFET 被停用，轉(zhuǎn)換器將進(jìn)入睡眠模式。
圖 3： LTC3105 的典型啟動(dòng)序列
為了給微控制器和外部傳感器供電，一個(gè)集成的 LDO 提供了一個(gè) 6mA 穩(wěn)壓電源軌。集成的 MPPC 電路允許用戶針對(duì)某種給定的電源來設(shè)定最佳的輸入電壓工作點(diǎn)。此外，該 MPPC 電路還可動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)平均電感器電流，以防止輸入電壓降至 MPPC 門限以下。
結(jié)論
電源管理是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線檢測(cè)的關(guān)鍵一面。不過，電源管理的實(shí)現(xiàn)必須從設(shè)計(jì)理念開始就是正確的。因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員和系統(tǒng)規(guī)劃人員從一開始就必需劃分其電源管理需求的優(yōu)先順序，以確保高效率設(shè)計(jì)以及從長遠(yuǎn)來看部署是成功的。LTC3105 是一款能量收集 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，專為大幅度地簡化收集和管理那些來自低電壓和高阻抗替代電源 (例如：光伏電池、TEG 和燃料電池) 之能量的任務(wù)而設(shè)計(jì)。板載最大功率點(diǎn)控制對(duì)于在各種條件下從眾多能量源所提取的能量進(jìn)行了優(yōu)化。
評(píng)論