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太阳能高亮度LED照明系统的设计

时间:2019-02-14 10:40:52来源:网络 作者:admin 点击:
随着高亮度(HB)LED的出现,专为最大化太阳能电池阵列输出而设计的IC的可用性已经引起了对太阳能路灯的日益重视。事实上,太阳能照明一度主要限于偏远地区,现在已成为市政

虽然赛普拉斯PowerPSoC和NXP MPT612等设备允许软件调整和优化更复杂的MPPT算法(如果需要),但其他设备使用内置反馈环路来实现简单的MPPT方法。例如,STMicroelectronics SPV1040是一款单片太阳能电池充电器,具有基于输入电压调节环路的嵌入式MPPT算法,可通过电阻分压器固定充电电池电压。在操作中,该调节环路根据需要改变PWM占空比,以保持最佳的面板输出。通过SPV1040,工程师可根据需要使用电流检测电阻将最大输出电流设置为1.8 A,以满足特定的充电要求。如果系统达到此最大电流水平或超过155°C的最高温度限制,SPV1040将禁用PWM切换。 SPV1040还提供输入源反极性保护,以防止在太阳能电池板输入意外反转时造成损坏。

凌力尔特公司提供一对LT3652 IC和LTM8062AμModule解决方案,如果输入电压低于用电阻分压器设定的编程电平,则使用输入电压调节环路来降低充电电流。对于太阳能电池板操作,此输入调节回路使面板保持在峰值输出功率或接近峰值输出功率(图4)。

(a)

(b)

图4:使用MPPT的输入电压调节回路为最大化太阳能电池阵列输出提供了相对简单的解决方案。在这里,Linear LT3652使用调节回路(a)将最大功率点保持在98%附近(b)(由Linear Technology提供)。

LT3652 IC作为完整的降压电池充电器,提供恒定电流/恒定电压充电管理,可编程最大充电电流高达2 A.使用3.3 V浮动电压反馈参考,LT3652可编程以提供高达14.4 V的任何所需电池浮动电压.LTM8062和LTM8062AμModules是完整的电池充电模块,能够提供高达2 A的充电电流。与LT3652一样,这些充电器使用3.3V浮动电压反馈基准电压来提供14.4 V(LTM8062)或18.8 V(LTM8062A)的电池浮动电压,并使用外部电阻分压器进行编程。

TI BQ24650开关模式电池充电控制器IC还使用输入调节环路来设置太阳能电池阵列的工作点。使用此调节环路时,BQ24650可在输入电压低于预设值时降低充电电流。对于太阳能电池板,充电电流的这种变化转化为太阳能电池板恢复到其最大功率点。作为BQ24650的核心,恒定频率同步PWM控制器有助于确保恒定电流/恒定电压充电的精确电流和电压调节,以及电池管理功能,包括充电预处理,充电终止和充电状态监控。

结论

由于HB LED效率的不断提高,太阳能照明已经进入主流。对于工程师来说,设计高效的太阳能HB-LED照明解决方案需要特别注意LED驱动器的恒定电流调节,同时将太阳能电池阵列输出保持在最大功率点。使用针对太阳能管理和LED驱动而优化的可用设备,工程师可以更轻松地构建太阳能照明解决方案,这些解决方案能够在太阳能供电能力范围内提供高功率水平的高照度。

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