DMPPT與PFM/PWM混合調制電路特征與應用

② 太陽能路燈系統工作原理

此系統包括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(DMPPT)，蓄電池(1000AH)，微處理器(MPU)，直流電源轉換，LED路燈(30W-50W)。在此系統中太陽能給蓄電池充電通過分布式最大功率跟蹤(DMPPT)進行控制，采用并聯方式，每組太陽能電池板獨立工作，分別對蓄電池充電。蓄電池通過直流電壓轉換芯片，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)控制路燈的開啟關閉和電池的選擇，采用光控開，定時關。當夜幕降臨時，微處理器(MPU)通過檢測光強啟動LED自動點亮，點亮―定時間后，其內部定時器控制LED自動關閉，有效做到節能降耗。點亮時間一般設定為（6-10）h，該時間受區域限制，一般南方地區設定為（6-8）h，北方地區設定為(8-10)h。本系統設定的為10h。該系統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，整個系統在晚上關閉前（即光強較弱時）還能工作，繼續充電。
③ 系統優點：平均每年多生產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，大大降低了維護成本；方便測試每組太陽能電池板上電壓，以便了解和預測整個系統的性能。

3 新型高效率升壓/降壓DC-DC轉換器

3.1高效率無縫切換升壓/降壓DC-DC轉換器

MAX8625A PWM升/降壓調節器是針對便攜式電池供電設備中的數字邏輯電路、硬盤驅動、電機及其它負載供電而設計，適用于PDA、蜂窩電話、數碼相機(DSC)、MP3播放器等產品。MAX8625A在2.5V～5.5V輸入范圍內可提供固定3.3V或可調(1.25V～4V)輸出，電流高達0.8A。MAX8625A采用2A峰值限流。專有的H橋技術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個內部MOSFET(2個開關和2個同步整流器)提供內部補償，大大減少了外部元件數。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，輕載時轉換器將自動切換至PFM模式，進一步提高輕載效率。內部振蕩器工作在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引腳功能與應用示意圖，圖2右為跳脈沖、FPWM模式下效率與負載電流的關系。其優點是單個電感、引腳可選的強制PWM(FPWM)或跳脈沖模式，僅需四個外部元件。

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

MAX8625A的主要特征：4個內部MOSFET實現真正的H橋升/降壓轉換；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92%；跳脈沖模式下靜態電流只有37µA(典型值)；輸入范圍2.5V～5.5V；固定3.3V輸出或輸出可調；1µA(最大值)邏輯控制關斷；真關斷，輸出過載保護；內部補償與內部軟啟動；1MHz開關頻率與熱過載保護；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轉換器

1.4MHz SOT23電流模式升壓型DC-DC轉換器MAX5042是全新的熱插拔、隔離式、PWM轉換器，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%，熱關斷保護內部功率MOSFET和IC，無限期短路保護，2.5W熱增強TQFN封裝。圖3為MAX5042引腳功能與應用示意圖。

圖3 MAX5042引腳功能與應用示意圖