适用于 12V、24V 及 48V 太阳能电池板的 MPPT 充电控制器参考设计
该参考设计是一款适用于 12V 和 24V 太阳能电池板的最大功率点跟踪 (MPPT) 太阳能充电控制器。此参考设计布局紧凑,适用于中小型太阳能充电器解决方案,能够在 15V 至 60V 太阳能电池板模块、12V 或 24V 电池中正常运行,并提供高达 20A 的输出电流。该设计利用两相交错降压转换器将电池板电压降低至电池电压。降压转换器及与其连接的栅极驱动器由微控制器单元 (MCU) 控制,该微控制器单元使用扰动观测法计算最大功率点。该太阳能 MPPT 充电控制器在设计时便将各种实际设计注意事项考虑在内,其中包括电池反向保护、软件可编程警报和指示以及浪涌和 ESD 保护等。 特性 在 12V 系统中效率为 96%,在 24V 系统中效率为 97% 宽输入电压范围:15 V 至 60 V 高额定输出电流:20A 电池反极性保护、过度充电保护和过度放电保护 系统过热和环境光探测能力 较小的电路板尺寸:130 mm x 82 mm x 38 mm  
标签
太阳能电池板
MPPT 充电控制
两相交错降压
Texas Instruments Incorporated
更新2023-12-27
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内容介绍

该参考设计是一款适用于 12V 和 24V 太阳能电池板的最大功率点跟踪 (MPPT) 太阳能充电控制器。此参考设计布局紧凑,适用于中小型太阳能充电器解决方案,能够在 15V 至 60V 太阳能电池板模块、12V 或 24V 电池中正常运行,并提供高达 20A 的输出电流。该设计利用两相交错降压转换器将电池板电压降低至电池电压。降压转换器及与其连接的栅极驱动器由微控制器单元 (MCU) 控制,该微控制器单元使用扰动观测法计算最大功率点。该太阳能 MPPT 充电控制器在设计时便将各种实际设计注意事项考虑在内,其中包括电池反向保护、软件可编程警报和指示以及浪涌和 ESD 保护等。

特性
  • 在 12V 系统中效率为 96%,在 24V 系统中效率为 97%
  • 宽输入电压范围:15 V 至 60 V
  • 高额定输出电流:20A
  • 电池反极性保护、过度充电保护和过度放电保护
  • 系统过热和环境光探测能力
  • 较小的电路板尺寸:130 mm x 82 mm x 38 mm

 

软硬件
元器件
TPD1E10B06DPYR
采用 0402 和 SOD-523 封装的 12pF、±5.5V、±30kV ESD 保护二极管
TMP303CDRLR
出厂时经过编程的温度窗口比较器
UCC27517DBVR
采用 SOT-23 封装、具有 5V UVLO 和 13ns 传播延迟的 4A/4A 单通道栅极驱动器
LM5109BMA/NOPB
具有 8V UVLO 和高噪声抗扰度的 1A、100V 半桥栅极驱动器
INA240A2PWR
具有增强的 PWM 抑制能力的 -4V 至 80V、双向、超精密电流检测放大器
OPT3001DNPR
具有高精度人眼响应功能的数字环境光传感器 (ALS)
TLV70433DBVT
150mA、24V、超低 IQ、低压降 (LDO) 稳压器
LM5009MMX/NOPB
9.5V 至 95V 宽输入电压、150mA 恒准时非同步降压稳压器
MMBTA56LT1G
PNP 双极晶体管
MMBT3904
NPN型,40伏,0.2安,SOT23封装
TVS3300DRVR
33V 平缓钳位浪涌保护器件
TPD2E007DCKR
适用于交流信号数据接口的双通道 10pF、±13V、±8kV ESD 保护二极管
MSP430F5132IDA
具有 8KB 闪存、1KB SRAM、10 位 ADC、比较器、DMA 和 16 位高分辨率计时器的 25MHz MCU
CSD18540Q5BT
采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、2.2mΩ、60V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET
CSD19531Q5A
采用 5mm x 6mm SON 封装的单通道、6.4mΩ、100V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET
附件下载
Assembly drawing-TIDRYV0.pdf
Bill of materials (BOM)-TIDRYU9.pdf
Design Guide-TIDUEJ8A.pdf
Gerber file-TIDCF96.zip
PCB layout-TIDRYV1.pdf
Schematic-TIDRYU8.pdf
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