網友DIY:小功率太陽能充電控制器設計

2020-11-22 電子產品世界

在南非等地，對太陽能電池的需求比較旺盛。下面為大家介紹下我設計的一款小功率太陽能充電器。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/226635.htm

基於矽光電池板的功率為20V 1A.充電電池為磷酸鐵鋰2串。控制器要有充電控制，電池放電保護，5V放電輸出和保護。

在此基礎上我的選擇是TSM108I+IRU3037的組合，實現充放電。

因為電池板的MPPT點基本都是在電壓的75%時出現，所以在成本限制的情況下，使用固態MPPT點追蹤。將TSM108的啟動電壓提升至15V,因為這款晶片是CC,CV晶片，主要用在車充的鋰電池充電的方案中，所以電流不加以限制，用來最大限度的為電池充電，這時因為晶片的啟動電壓由原來的8V被提升至15V，所以在電池板功率很低的情況依然可以將電壓鉗位在15V進行充電。

TSM108I簡單說明：

鋰離子電池充電器一般都要求輸出電壓和輸出電流保持不變。目前關於恆壓／恆流控制器IC已有很多品種可供選擇。而意法半導體公司推出的一種自動開關型電壓／電流控制器TSM108單片IC既可驅動P溝道MOSFET，也可驅動PNP型功率開關器件。該控制器可對輸出線路進行電流測量，並可對開關頻率、過電壓鎖定（OVLO）和欠電壓鎖定（UVLO）進行調節，它在待機狀態下的靜態電流消耗僅為150μA，其電源電壓（Vcc）可達60V。

矽光電池板

將電池充電電壓設定在7.2V，電池保護方案使用理光R5460N209AD，這款晶片是專為磷酸鐵鋰設計的鋰電池保護晶片，保護板所使用的MOS為IRF4905.確保絕對可以經得住短路帶來的衝擊電流，

5V輸出使用的經典的IRU3037 DC-DC控制晶片，這款晶片主要用在低壓大電流的方案中，如CPU電源等。現在電池滿電7.2V，降壓至5V為手機等可攜式產品充電，短路電流點設點為7A.確保像諾基亞等這樣的手機，如果衝擊電流不夠大是無法啟動充電的。

IRU3037簡單介紹：

FEATURES


Synchronous Controller in 8-Pin Package

Operating with single 5V or 12V supply voltage

Internal 200KHz Oscillator

(400KHz for IRU3037A)

Soft-Start Function

Fixed Frequency Voltage Mode

500mA Peak Output Drive Capability

Protects the output when control FET is shortedAPPLICATIONS


DDR memory source sink Vtt application

Low cost on-board DC to DC such as 5V to 3.3V,

2.5V or 1.8V

Graphic Card

Hard Disk Drive

在充電和放電之間加了一隻單片機進行控制，確保電路正常工作，出現保護時可以及時復位。單片機為PIC單片機，當然這裡可以根據自己的實際需求進行更改，也可以不加。

如下為單片機的程序流程圖：

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