ZHCAE46 June   2024 TPS61022 , TPS61023

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1光伏电池和 MPPT 要求简介
  5. 2采用 PV 电池板的典型电池供电型室外系统
  6. 3采用通用直流/直流转换器的 MPPT 方法
    1. 3.1 TPS61023 简介
    2. 3.2 采用 TPS61023 的迟滞控制 MPPT 方法
    3. 3.3 实验结果
  7. 4总结
  8. 5参考资料

采用 TPS61023 的迟滞控制 MPPT 方法

 采用 TPS61023 的通用迟滞控制图 3-2 采用 TPS61023 的通用迟滞控制

使用 6 节太阳能电池时,PV 电池板的 MPP 大约为 2.9V,因此我们定义 VPV_UVLO_rise = 2.9V 且 VPV_UVLO_fall = 2.2V。

图 3-2 所示,为了实现通用迟滞控制,可以构建由多个电阻器和 PNP 晶体管 Q1 组成的外部电路。VPV 是 PV 电池板的电源电压,VOUT 是直流/直流转换器的输出电压,可通过 FB 引脚上的分压电阻器将输出电压调节至大约 4.2V。

该电路的运行方式如下:

起初,当日照较弱时,PV 电池板的输出电压远低于最大输出功率点工作电压,集电极-基极电压由 R3 和 R4 决定,如方程式 1 所示。如果此时 Vcb 低于 PNP 晶体管 Q1 的阈值电压 (VBE(ON)),则 Q1 会关断,然后通过 REN 将 EN 引脚接地,并禁用 TPS61023。

当日照变强时,PV 电池板的输出电压升高,Vcb 高于 PNP 晶体管 Q1 的阈值电压 (VBE(ON)),因此 Q1 导通,然后 EN 引脚上拉至 VPV。VIN 引脚的电压由 R1 和 R2 决定,如方程式 2 所示。当 VIN 电压高于 UVLO 上升阈值电压时,TPS61023 将启用以便为电池充电。

然后,当日照再次变弱时,Q1 再次关断,EN 引脚通过 REN 下拉至 GND。TPS61023 被禁用,充电阶段停止。

方程式 1. V P V _ U V L O _ r i s e × R 2 R 1 + R 2 > V D C D C _ U V L O _ r i s e
方程式 2. V P V _ U V L O _ f a l l × R 3 R 3 + R 4 < V B E ( O N )

其中

  • VDCDC_UVLO_rise 是直流/直流转换器的 UVLO 上升阈值电压,此处为 1.7V。
  • VBE(ON) 是 PNP 晶体管的集电极-基极阈值电压。
 通用迟滞控制 MPPT 方法测试图 3-3 通用迟滞控制 MPPT 方法测试

图 3-3 中验证了该电路,其中为 VPV 提供了可调节电源,VOUT 连接到剩余电压为 3.6V 的锂离子电池。当 VPV 上升到高于 2.9V 时,TPS61023 将开启并输出电流为电池充电。当 VPV 下降到低于 2.2V 时,TPS61023 将关闭并停止输出电流。