一種太陽能最大功率點跟蹤控制電路制造技術

本發明專利技術涉及一種太陽能最大功率點跟蹤控制電路。本發明專利技術所述的防反流電路包括第一MOS管和第一控制模塊；所述第一MOS管的漏極與第一輸入負極相連，源極與第一輸出負極相連，門極與所述第一控制模塊相連；第一控制模塊還與第一輸入正極、第一輸入負極、第一輸出負極、第一輸出正極相連；所述的續流二極管的陰極與第二輸出正極相連并連接至第二輸入正極，陽極與第二MOS管的漏極相連；所述電感的一端與第二輸出負極相連，另一端與第二MOS管的漏極相連；第二MOS管的源極與第一輸出負極相連并連接至內部公共端；第二控制模塊分別與第二MOS管的門極和源極相連。本發明專利技術設計合理、可靠、成本低。

【技術實現步驟摘要】
一種太陽能最大功率點跟蹤控制電路
本專利技術涉及一種太陽能最大功率點跟蹤控制電路。
技術介紹
太陽能最大功率點跟蹤控制器簡稱MPPT，其作用在于將太陽能板所產生的電能最大化地取出并以最小的損耗傳輸到負載或儲存到蓄電池中。它的基本電路形式可根據太陽能板的輸出端電壓和蓄電池的電動勢的高低的不同，分為BOOST(升壓)型、BUCK (降壓)型、B00ST-BUCK型和CUK型幾大類。以下就對現有的以BUCK電路為核心的MPPT電路加以說明。圖1是一種以BUCK電路為核心的MPPT電路的示意圖。標記22代表一種典型的BUCK電路(降壓式直流變換電路)，標記11表示防反流電路。其中，在BUCK電路2中包括一輸入濾波電容C101，起平滑浪涌電流的作用；一M0S管QlOl，起整流作用；一驅動模塊M0D101，接受來來自單片機的PWM信號以驅動所述MOS管產生斬波輸出；一續流二極管D102，用于在電感釋放其儲能時形成放電回路給負載供電或蓄電池充電；一電感LlOl，用于在所述MOS管QlOl導通時儲能，在MOS管關斷時釋放其儲能的作用；一輸出濾波電容C102，作用同所述輸入濾波電容ClOl相似。從圖中可以看出，所述驅動模塊M0D101的輸入端和輸出端沒有公共端，且節點P4的電位相對于公共端GND是隨PWM信號波動的，且所述驅動模塊M0D101本身還要有一個隨節點P4點浮動的驅動電源。現在由于有了專用的1C，設計這個驅動電路不是很困難。問題是在IC的內部信號的傳遞也是要進行電平轉換和隔離傳輸的，其結果必然產生延時和諧波成分并轉嫁到了 MOS管QlOl的斬波過程中，這無疑增加了 MOS管QlOl的開關損耗。還有那個浮動電源，是由一整流二極管和一自舉電容組成的，它是靠所述節點P4點的電壓的波動來對自舉電容的充電來產生浮動的電壓的；而浮動電壓又反過來給所述驅動模塊M0D101供電，所述驅動模塊M0D101再去驅動MOS管QlOl產生斬波輸出。這樣就形成了相互牽制。一但某一環節偶然間出了問題，MOS管QlOl就不再有斬波輸出；即使PWM信號正常，所述某一環節的問題消失了也不會恢復輸出。因此，這種電路的可靠性也是有問題的。況且，專用IC的價格也不菲。這就是原有技術中一個有待改進之處。防反流電路11內的防反流二極管DlOl是現有的各種類型的MPPT電路所必須有的，它的作用是在光照較弱時太陽能板PVlOl的輸出電壓比蓄電池BTlOl的電動勢還要低時，阻止BTlOl的電能向PVlOl倒灌。但是，當光照正常使其處于導通狀態時。由于其結電壓(經實測通常都在IV以上經)的存在使其產生了額外的損耗。而且，這種損耗是和太陽能板的輸出電流成近似正比例關系的。舉例為證，假設現在有一 18V/3A的太陽能板子要給12V/40AH蓄電池充電。太陽能板的最大輸出功率將小于18X3 = 54W。二極管消耗的功率Pd=IXDu≥3X1V=3W。換算成百分比還大于5.5%。這對于太陽能供電的系統來也是一個不小的數字。這原有技術中另一有待改進的地方。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種設計合理、可靠、成本低的太陽能最大功率點跟蹤控制電路。本專利技術解決上述問題所采用的技術方案是:一種太陽能最大功率點跟蹤控制電路，包括降壓式直流變換電路和防反流電路；防反流電路設有第一輸入正極、第一輸入負極、第一輸出正極、第一輸出負極，降壓式直流變換電路設有第二輸入正極、第二輸入負極、第二輸出正極、第二輸出負極；第一輸入正極用于連接太陽能電池板的正極，第一輸入負極用于連接太陽能電池板的負極和接地端，第一輸出正極與第二輸入正極相連，第一輸出負極與第二輸入負極相連并連接至內部公共端，第二輸出正極用于連接蓄電池的正極，第二輸出負極用于連接蓄電池的負極； 所述的降壓式直流變換電路包括第二 MOS管、第二控制模塊、輸入濾波電容、輸出濾波電容、續流二極管、電感； 輸入濾波電容正極與第二輸入正極相連，負極與第二輸入負極相連；輸出濾波電容正極與第二輸出正極相連，負極與第二輸出負極相連； 其特征在于:所述的防反流電路包括第一 MOS管和第一控制模塊；所述第一 MOS管的漏極與第一輸入負極相連，源極與第一輸出負極相連，門極與所述第一控制模塊相連；第一控制模塊還分別與所述第一輸入正極、第一輸入負極、第一輸出正極、第一輸出負極相連；所述的續流二極管的陰極與第二輸入正極相連，陽極與第二 MOS管的漏極相連；所述電感的一端與輸出濾波電容負極相連，另一端與續流二極管的陽極相連；第二 MOS管的源極與所述第二輸入負極相連；第二控制模塊還分別與第二 MOS管的門極和源極相連。本專利技術所述的第一控制模塊包括第一三極管、第一電阻、第二電阻、第一二極管、第三電阻、第四電阻、第二二極管；所述第一三極管的發射極與第一輸入正極相連，基極通過第二電阻與第一二極管的陰極相連，集電極通過第三電阻與第一 MOS管的門極和第二二極管的陰極相連；發射極與基極之間并聯有第一電阻；第一二極管的陽極與第一輸入負極和第一 MOS管的漏極相連；所述第二二極管的陽極與第一 MOS管的源極相連并連至內部公共端；在第一三極管的集電極與第一輸出負極之間并接有第四電阻。本專利技術所述的第二控制模塊包括驅動電路；驅動電路分別與第二 MOS管的門極和源極相連；所述驅動電路具有輸入電源正極、輸入電源負極、輸出電源負極。本專利技術所述的驅動電路包括第一 RC并聯電路、第二 RC并聯電路、第三RC并聯電路、第三三極管、第八電阻、半橋功率推動電路，半橋功率推動電路包括第四三極管和第五三極管；所述第一 RC并聯電路和第二 RC并聯電路的一端分別與第三三極管和第五三極管的基極相連；所述第三三極管的集電極通過第三RC并聯電路與第四三極管的基極相連；所述第四三極管的集電極與所述第五三極管的集電極相連共同構成所述半橋功率推動電路的輸出端；在所述第四三極管的發射極與基極之間并聯有一第八電阻，所述第四三極管的發射極構成了所述驅動電路的輸入電源正極；所述第五三極管的發射極與所述第三三極管的發射極相連共同構成所述驅動電路的輸入電源負極、輸出電源負極。本專利技術所述的驅動電路還包括第六電容、第九電阻和第三二極管組成的并聯電路、第十電阻；在所述驅動電路的輸入電源正極和輸入電源負極之間并聯有第六電容；所述半橋功率推動電路的輸出端通過第九電阻和第三二極管組成的并聯電路與第二 MOS管的門極相連，第三二極管的陰極與所述半橋功率推動電路的輸出端相連；所述第二 MOS管門極與源極之間并聯有第十電阻。本專利技術所述的驅動電路包括驅動芯片，驅動芯片與第二 MOS管的門極和源極相連；驅動芯片的電源正極構成了所述驅動電路的輸入電源正極，驅動芯片的電源負極構成了所述驅動電路的輸入電源負極、輸出電源負極。本專利技術所述的驅動電路還包括第六電容、第九電阻和第三二極管組成的并聯電路、第十電阻；在所述驅動電路的輸入電源正極和輸入電源負極之間并聯有第六電容；所述驅動芯片的輸出端通過第九電阻和第三二極管組成的并聯電路與第二 MOS管的門極相連，第三二極管的陰極與所述驅動芯片的輸出端相連；所述第二 MOS管門極與源極之間并聯有第十電阻。專利技術與現有技術相比，具有以下優點和效果: 一、對現行的M本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種太陽能最大功率點跟蹤控制電路，包括降壓式直流變換電路和防反流電路；防反流電路設有第一輸入正極、第一輸入負極、第一輸出正極、第一輸出負極，降壓式直流變換電路設有第二輸入正極、第二輸入負極、第二輸出正極、第二輸出負極；第一輸入正極用于連接太陽能電池板的正極，第一輸入負極用于連接太陽能電池板的負極和接地端，第一輸出正極與第二輸入正極相連，第一輸出負極與第二輸入負極相連并連接至內部公共端，第二輸出正極用于連接蓄電池的正極，第二輸出負極用于連接蓄電池的負極；所述的降壓式直流變換電路包括第二MOS管、第二控制模塊、輸入濾波電容、輸出濾波電容、續流二極管、電感；輸入濾波電容正極與第二輸入正極相連，負極與第二輸入負極相連；輸出濾波電容正極與第二輸出正極相連，負極與第二輸出負極相連；其特征在于：所述的防反流電路包括第一MOS管和第一控制模塊；所述第一MOS管的漏極與第一輸入負極相連，源極與第一輸出負極相連，門極與所述第一控制模塊相連；第一控制模塊還分別與所述第一輸入正極、第一輸入負極、第一輸出正極、第一輸出負極相連；所述的續流二極管的陰極與第二輸入正極相連，陽極與第二MOS管的漏極相連；所述電感的一端與輸出濾波電容負極相連，另一端與續流二極管的陽極相連；第二MOS管的源極與所述第二輸入負極相連；第二控制模塊還分別與第二MOS管的門極和源極相連。...

【技術特征摘要】
1.一種太陽能最大功率點跟蹤控制電路，包括降壓式直流變換電路和防反流電路；防反流電路設有第一輸入正極、第一輸入負極、第一輸出正極、第一輸出負極，降壓式直流變換電路設有第二輸入正極、第二輸入負極、第二輸出正極、第二輸出負極；第一輸入正極用于連接太陽能電池板的正極，第一輸入負極用于連接太陽能電池板的負極和接地端，第一輸出正極與第二輸入正極相連，第一輸出負極與第二輸入負極相連并連接至內部公共端，第二輸出正極用于連接蓄電池的正極，第二輸出負極用于連接蓄電池的負極； 所述的降壓式直流變換電路包括第二 MOS管、第二控制模塊、輸入濾波電容、輸出濾波電容、續流二極管、電感； 輸入濾波電容正極與第二輸入正極相連，負極與第二輸入負極相連；輸出濾波電容正極與第二輸出正極相連，負極與第二輸出負極相連； 其特征在于:所述的防反流電路包括第一 MOS管和第一控制模塊；所述第一 MOS管的漏極與第一輸入負極相連，源極與第一輸出負極相連，門極與所述第一控制模塊相連；第一控制模塊還分別與所述第一輸入正極、第一輸入負極、第一輸出正極、第一輸出負極相連； 所述的續流二極管的陰極與第二輸入正極相連，陽極與第二 MOS管的漏極相連；所述電感的一端與輸出濾波電容負極相連，另一端與續流二極管的陽極相連；第二 MOS管的源極與所述第二輸入負極相連；第二控制模塊還分別與第二 MOS管的門極和源極相連。2.根據權利要求1所述的太陽能最大功率點跟蹤控制電路，其特征在于:所述的第一控制模塊包括第一三極管、第一電阻、第二電阻、第一二極管、第三電阻、第四電阻、第二二極管；所述第一三極管的發射極與第一輸入正極相連，基極通過第二電阻與第一二極管的陰極相連，集電極通過第三電阻與第一 MOS管的門極和第二二極管的陰極相連；發射極與基極之間并聯有第一電阻；第一二極管的陽極與第一輸入負極和第一 MOS管的漏極相連；所述第二二極管的陽極與第一 MOS管的源極相連并連至內部公共端；在第一三極管的集電極與第一輸出負極之間并接有第四電阻。3.根據權利要求1所述的太陽能最大功率點跟蹤控制電路，其特征在于:所述的第二控制模塊包括驅動電路；驅動電路...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孔令勤，
申請(專利權)人：寧波耀泰電器有限公司，
類型：發明
國別省市：