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由CPU供電電流聯(lián)想到的MPPT電路架構(gòu)

早前做的MPPT轉(zhuǎn)入量產(chǎn)階段,為了能持續(xù)提升產(chǎn)品品質(zhì),也為了應(yīng)對(duì)更大的功率的輸入支持范圍,現(xiàn)有的TOP不是很好能滿足要求。

 

  MPPT充電部分有以下幾處需要解決的部分:

1,輸入級(jí)的紋波電流,當(dāng)系統(tǒng)為單相位控制環(huán),在時(shí)域上來(lái)說(shuō),是一個(gè)單級(jí)的受控系統(tǒng),這種方式在每一次的PWM交換周期內(nèi),紋波必然隨著開(kāi)關(guān)周期的出現(xiàn)和消失展現(xiàn)出來(lái),它表現(xiàn)的有害方面的是使輸入電容承受較高的紋波電流,此紋波電流會(huì)加劇電容的損耗,表現(xiàn)為電容發(fā)熱過(guò)高,而我們對(duì)此不得不采用大容量電解電容來(lái)匹配輸入,所以電解在此處成為系統(tǒng)中一個(gè)壽命的隱患。

2,輸出級(jí)紋波電流,和上面所敘,此紋波同樣會(huì)反應(yīng)到輸出端,由于控制器配線輸出到電池是有阻抗的,此時(shí)高頻紋波會(huì)最先經(jīng)過(guò)控制器上的輸出濾波電容最先濾掉,由于此部分也是電解電容承擔(dān)該類(lèi)工作,不可避免的也會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱提早失效的情況。

3,功率轉(zhuǎn)換的容量問(wèn)題,單機(jī)在單級(jí)PWM控制的情況下,為了要做到效率平衡,我們需要盡量的考慮功率器件與電感上的損耗,因?yàn)樗麄兪窍到y(tǒng)中最大的損耗大戶。

4,為了能提高單位體積的功率密度,我們第一要解決的措施就是需要提高效率,降低損耗,因?yàn)榇蟛糠值膿p耗最終都是以熱的方式出現(xiàn),如果1KW的輸入功率損耗占了5%那么總體損耗就達(dá)到50W了,如此大的損耗,在沒(méi)有風(fēng)機(jī)散熱的情況下,熱積累會(huì)讓整個(gè)電路都在一個(gè)大的熱爐子下工作,降低系統(tǒng)的可靠性。

5.還有更多需要解決的問(wèn)題等等。。后續(xù)再補(bǔ)充

 

為了解決這些麻煩,個(gè)人感覺(jué)多相PWM能夠緩解這些問(wèn)題的壓力,我是很早之前從電腦CPU的多相供電上聯(lián)想到這種控制方式,配合當(dāng)前的并聯(lián)交錯(cuò)PFC,并聯(lián)交錯(cuò)LLC,并聯(lián)交錯(cuò)移向全橋。。。。。。。N多個(gè)并聯(lián)交錯(cuò),好像并聯(lián)交錯(cuò)的方式無(wú)處不在了,呵呵。

 

下面看看我們將CPU供電的基本TOP放到MPPT太陽(yáng)能上充電上,基本無(wú)需動(dòng)太多地方了。

 

下面的是2PWM并聯(lián)交錯(cuò)的輸出:

 

先這樣,睡覺(jué)去,之后一點(diǎn)點(diǎn)補(bǔ)上,下面解釋如果采用多相的方式解決那些實(shí)際存在的問(wèn)題。



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ghdjia
LV.4
2
2013-04-08 09:21
還一個(gè)比較重要的是,控制器自身的靜態(tài)損耗一點(diǎn)要小,因?yàn)楫?dāng)夜間太陽(yáng)能板停止輸出的時(shí)候,控制器的損耗太的話就會(huì)浪費(fèi)很多電池存儲(chǔ)的電能,所以控制器自身?yè)p耗盡量要小或者能休眠才好!
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2013-04-08 09:50
交錯(cuò)的,對(duì)于小電流時(shí)候可以關(guān)閉一些相,從而減小鐵損,用多個(gè)小器件整體電路實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易些,肯定是趨勢(shì)的
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2013-04-08 13:48
@wangshujun
交錯(cuò)的,對(duì)于小電流時(shí)候可以關(guān)閉一些相,從而減小鐵損,用多個(gè)小器件整體電路實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易些,肯定是趨勢(shì)的
嗯,非常不錯(cuò)的建議,確實(shí)是要這樣做的。
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2013-04-08 13:49
@ghdjia
還一個(gè)比較重要的是,控制器自身的靜態(tài)損耗一點(diǎn)要小,因?yàn)楫?dāng)夜間太陽(yáng)能板停止輸出的時(shí)候,控制器的損耗太的話就會(huì)浪費(fèi)很多電池存儲(chǔ)的電能,所以控制器自身?yè)p耗盡量要小或者能休眠才好!
謝謝高總光臨,空載功耗是需要考慮的問(wèn)題,需要在很多電路結(jié)構(gòu)上下工夫。
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ghdjia
LV.4
6
2013-04-08 15:00
@lizlk
謝謝高總光臨,空載功耗是需要考慮的問(wèn)題,需要在很多電路結(jié)構(gòu)上下工夫。
張工客氣了!期待張工盡早有更先進(jìn)的MPPT作品。
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黑夜11
LV.5
7
2013-04-08 20:50
我做過(guò)這種多相跳沖降壓電路,輸出電流很大,我遇到的問(wèn)題是電壓的調(diào)整范圍很難控制,坐等你成功
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天堂水
LV.5
8
2013-04-08 20:54
@lizlk
嗯,非常不錯(cuò)的建議,確實(shí)是要這樣做的。

跟帖學(xué)習(xí)

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2013-04-09 14:21
@黑夜11
我做過(guò)這種多相跳沖降壓電路,輸出電流很大,我遇到的問(wèn)題是電壓的調(diào)整范圍很難控制,坐等你成功
您是用什么芯片控制的,我覺(jué)得電壓是非常好容易好控制,倒是電流要精確控制的話,就麻煩點(diǎn)。
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154600
LV.9
10
2013-07-28 22:06
@lizlk
您是用什么芯片控制的,我覺(jué)得電壓是非常好容易好控制,倒是電流要精確控制的話,就麻煩點(diǎn)。
學(xué)習(xí)了
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2013-10-24 21:44
@黑夜11
我做過(guò)這種多相跳沖降壓電路,輸出電流很大,我遇到的問(wèn)題是電壓的調(diào)整范圍很難控制,坐等你成功

這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)弄好了:

http://bbs.dianyuan.com/topic/1455738

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