文档介绍：简易太阳能家用充电电源的研究
燕山大学:党协领郑志勇
(,河北省秦皇岛市 066004;
,河北省秦皇岛市 066004)
摘要:通过近几年的发展,太阳能以其清洁、环保、无污染等特点博得了越来越多人的青睐。我国太阳能家用电源已经市场化,但由于技术上的某些原因,许多充电控制器产品的电路结构很复杂,电路元件很多,如果出现了故障不容易维修,阻碍了太阳能的进一步普及。为此作者设计了一款成本低、可靠性高、结构简单的充电控制器电路,供广大光伏开发人员及太阳能爱好者参考。
关键词:太阳能;控制器;电路组成;充电器
一引言
太阳能电源在我国已经推广应用了20多年,大量应用于我国西部的无电农牧区,为牧民们解决了平时的用电问题。2001年开始,国家经贸委/世界银行GEF项目正式启动,极大地促进了我国太阳能家用技术水平和市场化的发展,为了规范市场,该项目设立了严格的准入门槛,制定了太阳能家用电源的技术规范,2003年此规范上升为国家推荐标准。【1】
通过近几年的发展,太阳能以其清洁、环保、无污染等特点博得了越来越多人的青睐。【2】我国太阳能家用电源已经市场化,但由于技术上的某些原因,许多产品的电路结构很复杂,电路元件很多,如果出现了故障不易维修,阻碍了太阳能的进一步普及。为此作者设计了一款成本低、可靠性高、结构简单的充电控制器电路,供广大光伏开发人员及太阳能爱好者参考。
二充电电源的设计
本电路(如图1)采用了LM2587-ADJ芯片为核心,输出电压为8-16V的太阳电池阵列组做为电路的输入,电路输出电压为24V,可用于平时的24V供电。
电路主要由LM2587-ADJ ,CIN1,CIN2,,L,D,R1,R2及其他外围元件组成。LM2587 系列集成芯片专为反激式电路,步升(升压),和正激变换器设计。该系列有4种不同输出电压:,,12V和ADJ可调电压输出(本电路用的是ADJ可调输出系列)。电源开关是典型的NPN装置,,可以承受65V电压。电源开关保护电路主要由电流限制电路和热限制电路以及欠压闭锁电路组成。芯片内部包含 100 kHz固定频率的内部振荡器
。其它特点包括软启动模式以降低启动时的冲击电流,电流模式改善输入电压排斥反应和输出负载瞬态以及逐周期电流限制等。在规定输入电压和输出负载条件下输出电压的偏差范围是±4%,为电源系统提供了保证
图1 简易太阳能充电电源电路图
其特色如下:
(1)需要很少的外部元件;
(2)标准电感器和变压器;
(3)NPN 输出开关电流达 , 可以承受 65V电压;
(4)宽输入电压范围: 4V~40V;
(5)电流模式操作,以提高瞬态响应,线路调整率和电流限制;
(6)100 kHz的开关频率;
(7)启动时内部软启动功能可降低浪涌电流;
(8)输出晶体管由电流限制,欠压锁定和热关闭保护;
(9)在最大输入电压范围和负载条件下系统输出电压容差为± 4%。
芯片内部电路(如图2)主要包括100HZ的振荡器,误差放大器,比较器,NPN开关及其保护电路、驱动电路和逻辑控制电路。引脚如图所示,1脚为补偿端,2脚为反馈端,3脚接地,4脚为NPN开关的集电极,5