Linear太阳能电池充电器电路图-技术方案

精品文档-下载后可编辑Linear太阳能电池充电器电路图-技术方案导读：任何太阳能电池板的一个重要特性是其可在一个相对恒定的工作电压（VMP）下实现峰值功率输出，这与照明水平无关（见图2）。

LT36522A电池充电器充分利用了这一特性，以通过实施输入电压调节来把太阳能电池板保持于峰值工作效率（正待审议）。当可用的太阳能功率不足以满足一个LT3652电池充电器的功率要求时，输入电压调节电路将减小电池充电电流。这将降低太阳能电池板上的负载以把太阳能电池板电压维持在VMP,从而限度地增加太阳能电池板的输出功率。这种实现峰值太阳能电池板效率的方法被称为功率点控制（MPPC）。

Figure1.17VVMPsolarpanelto3

Figure2.Asolarpanelproducesmaximumpowerataparticularoutputvoltage,VMP,whichisrelativelyindependentofilluminationlevel.TheLT36522AbatterychargermaximizestheoutputpowerofasolarpanelbyregulatingtheinputpanelvoltageatVMP.

虽然MPPC可在低照度期间优化太阳能电池板的效率，但当功率级别很低时电池充电器的电源转换效率将变差，从而导致从太阳能电池板至电池的总功率传输效率下降。本文将说明怎样通过运用一种简单的PWM充电方法（其在功率级别很低时强制电池充电器以突发脉冲的形式释放能量）来改善电池充电器效率。

采用电流监视器状态引脚来指示低功率条件

LT3652上的CHRG电流监视器状态引脚负责指示电池充电电流的状态，并在这里用于控制PWM功能。该引脚在充电器输出电流大于C/10（即编程电流的1/10）时被拉至低电平，并在输出电流低于C/10时呈高阻抗状态。在低照度期间，输入调节环路可把充电器的输出电流减小至C/10以下，从而导致CHRG引脚变至高阻抗。该状态引脚的“状态变更”功能用于通过触发一个输入欠压闭锁（UVLO）电路（其下降门限位于一个高于输入调节电压VIN（REG）的太阳能电池板电压）来停用IC.作为针对充电器停用的响应，太阳能电池板电压将在UVLO迟滞范围内爬升，直至达到UVLO上升门限为止，此时以满功率重新使能充电器。充电器随后将提供充电电流，直到输入电压调节环路再次停用充电器为止。该循环不断地重复，从而产生一个由一系列高电流突发脉冲组成的充电器输出，这可在任何照明水平下限度地提高充电器的效率以及整个太阳能充电器系统的效率。

高效率锂离子电池充电器

图1示出了一款具低功率PWM功能的太阳能电池板至3节锂离子电池充电器。该充电器使用了一个17V输入调节电压（针对“12V系统”太阳能电池板的一种常用VMP），其采用VIN_REG引脚上的电阻分压器R4和R5来设置。把一个典型12V系统太阳能电池板的工作电压保持在其17V额定VMP电压可产生接近100%的太阳能电池板效率，如图3所示。低功率PWM功能采用M1、R6、R7和R8来实现。

Figure3.Typical“12Vsystem”（VMP=17V）solarpanelefficiency

如图4所示，增设PWM电路可显着提高电池充电电流低于200mA时的效率。LT3652的CHRG引脚在所需充电电流超过2A编程充电电流的1/10（即200mA）时被拉至低电平。当充电电流被输入调节环路减小至200mA水平以下时，CHRG引脚变至高阻抗，这允许将M1的栅极上拉至VBAT,从而使能FETM1.该FET把R7拉至地，从而启用了一种输入电压UVLO功能（其采用了SHDN引脚以及由R6和R7构成的电阻分压器）。UVLO功能采用该分压器进行设置，以拥有一个18V的下降门限和一个20V的上升门限。下降门限是一个关键性的设计参数值，而且必须被设置为一个高于输入调节电压、并且比上升门限低10%的电压（这是LT3652停机门限迟滞决定的）。在低照度条件下，当可用的太阳能电池板功率不足以让LT3652提供所需的充电电流时，LT3652的输入电压调节环路将减小输出充电电流，直到充电器输入功率与太阳能电池板提供的可用功率相等为止。当输入调节环路运行时，VIN上的太阳能电池板电压被保持在17V的编程峰值电源电压，从而限度地增加了太阳能电池板所产生的功率。如果太阳能电池板照度变得足够低，以至于可用的太阳能电池板功率对应于200mA以下的充电电流，则CHRG引脚将变至高阻抗且UVLO功能通过M1、R6和R7来使能。

Figure4.EfficiencyforthecircuitinFigure2

由于VIN处于17V（这低于UVLO下降门限），因此LT3652停机，从而停用所有的电池充电功能电路。当电池充电器停用时，几乎所有的太阳能电池板输出电流都在给输入电容器（C1）充电，这使得VIN上的电压增加，直至达到20V的UVLO上升门限为止，从而重新使能LT3652.由于电池充电器在VIN远远高于17V输入调节门限的情况下重新使能，所以全部的充电电流均流入电池。作为针对高电池充电电流水平的响应，CHRG状态引脚被拉至低电平，这将停用UVLO功能。只要电池充电器所需的功率低于可从太阳能电池板获得的功率，太阳能电池板电压将骤降，直到VIN降低至17V为止，此时利用输入调节环路来减小电池充电电流以维持该电压。当充电电流再次减小至200mA时，CHRG引脚变至高阻抗，UVLO电路被重新启用，停用/使能循环重复进行，从而产生一串充电电流“突发脉冲”,其取平均至与可从太阳能电池板获得之功率相对应的电池充电电流。

图5示出了图2中电路的PWM操作。当LT3652停用时，VIN上的电压从17V的输入调节门限斜坡上升至20V的停机门限。LT3652CHRG引脚上的电压在充电器使能时为低电平，而在充电器停用时则为高电平。当充电器停用时，太阳能电池板的能量被存储在输入电