在電源網(wǎng)上第一篇帖子《 一位發(fā)燒友的光伏歷程（近2年總結(jié)）》得到了版主的推薦，并置頂。為了再接再厲，在自己光伏發(fā)燒3年之際，特地設(shè)計(jì)了一款禮物獻(xiàn)給自己，僅實(shí)物在發(fā)燒友群中分享。獻(xiàn)給自己的禮物，必須有人分享才能精彩，雖然在發(fā)燒友群里免費(fèi)贈(zèng)送了幾片板子，但更多的分享放在電源網(wǎng)論壇里，包括部分設(shè)計(jì)資料（唯獨(dú)不公開的就是軟件部分的mppt跟蹤算法，也請(qǐng)見諒?。?

    先介紹下這款禮物的參數(shù)情況：

    輸入電壓：30~100V    輸入電流：0~9A

    輸出電壓：電池種類12、24、36、48V蓄電池或相應(yīng)鋰電池

    輸出電流：限制在20A以內(nèi)（48V電池組工作時(shí)，建議不超過15A輸出電流）

    電能轉(zhuǎn)換效率：12V電池（平均93%），24V電池（平均94%），36和48V電池（平均95%）測(cè)試功率約150W，損耗中包含單片機(jī)供電和液晶等控制系統(tǒng)供電，為實(shí)際轉(zhuǎn)換效率。

    結(jié)構(gòu)極致精簡：Buck電路（沒有上交錯(cuò)并聯(lián)，是因?yàn)殡娏鞑淮?；也沒有上同步整流，因?yàn)檩敵鲭妷?0V以后，同步整流效率提升有限，但是帶來結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜，反而是穩(wěn)定性的隱患。）當(dāng)然，這2中電路我都設(shè)計(jì)過，并在小范圍使用著。

    整體電路高效：電路結(jié)構(gòu)不是最好的怎么保證高效？那就靠神器了，呵呵。首先是MOS管，IRFP4568(原裝拆機(jī)管，247大芯片封裝)，然后是關(guān)鍵的續(xù)流二極管和PV側(cè)防反接二極管40CPQ100（原裝拆機(jī)管，247大芯片封裝，當(dāng)然也有63CPQ100），驅(qū)動(dòng)使用IR2110驅(qū)動(dòng)。

    散熱采用陶瓷散熱片導(dǎo)熱，2面都打上很薄的一層硅脂導(dǎo)熱，并加上風(fēng)扇。

    軟件部分：1、液晶顯示系統(tǒng)基本參數(shù)；2、按鍵可以設(shè)置必備參數(shù)如輸出電壓上限和電池模式（蓄電池或鋰電池）。

    先簡單描述下，再慢慢豐富內(nèi)容和分享資料。

    20140807更新禮物版原理圖，今天先上圖，有空把原理圖里的幾個(gè)要點(diǎn)稍微講講，幫助剛?cè)腴T的和新手理解（壇里的大神可以飄過，呵呵）

主電路原理圖

    技術(shù)要點(diǎn)：

    1、IR2110的高端驅(qū)動(dòng)要點(diǎn)：首先VDD的電壓要和PWM輸入電壓電位一致（此處均為5V，如果VDD是12V那么對(duì)不起，不能啟動(dòng)）；其次2110在用作高端驅(qū)動(dòng)時(shí)，是通過電容E1預(yù)充電后，拉高G極電壓開通mos管，（DZ為穩(wěn)壓二極管，保護(hù)Vb和Vs間電壓小于25V，超過25V燒2110切記）；一旦PWM開關(guān)正常后，Buck電路續(xù)流時(shí)電容E1可以通過D2進(jìn)行充電，保證下次mos的開通（缺點(diǎn)是PWM有最大占空比限制，一般定義在95%以內(nèi)）。

    2、DD2這個(gè)肖特基二極管作用就是防止夜間電池對(duì)PV放電，避免損壞PV，當(dāng)然PV有防反接二極管的可以不用。

    3、LM2576+7805組成了系統(tǒng)供電模塊，將輸出的電池側(cè)電壓變成12V和5V給系統(tǒng)供電。（缺點(diǎn)是電池必須有電才能啟動(dòng)，10V電池可能無法啟動(dòng)；高壓上電時(shí)輸出電容會(huì)有個(gè)上電沖擊，因此接線禁止帶電接線，應(yīng)用直流空開合閘）

    4、輸出電壓保護(hù)由單片機(jī)和LM358運(yùn)放組成雙保護(hù)（硬件過壓保護(hù)目的是防止單片機(jī)響應(yīng)不及時(shí)或者單片機(jī)死機(jī)，確保萬無一失）

    5、PA0和PA1是采樣電流信號(hào)，由20mR附近電阻轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)，非常微弱而且是負(fù)壓差，所以必須用差分方式進(jìn)行調(diào)理和采樣。

    6、由于是PWM主電路，干擾比較大，建議所有IC的 電源部分都安排一顆電容抗干擾用。

    7、電路中還簡化了很多東西，主要是由于管子比較結(jié)實(shí)余量大所以問題不大，也歡迎大家提意見和建議（比如：門極驅(qū)動(dòng)一般都是小電阻+IN4148進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；風(fēng)扇和繼電器類的驅(qū)動(dòng)并聯(lián)二極管續(xù)流；輸出端沒有保護(hù)，如果電池接反除了燒保險(xiǎn)還有炸輸出電容的危險(xiǎn)；）

    mppt使用范圍，以開路電壓20V板子和12V電池組成系統(tǒng)為例

    抓緊上圖：畫PCB時(shí)，發(fā)現(xiàn)功率管安裝方向畫反了，導(dǎo)致散熱器安裝斜著先將就了，呵呵。

背板圖，純手工焊接。

器件安裝集中一欄

封裝畫反了，影響了管子安裝，但是清晰可見247大芯片和陶瓷散熱片，另外還有2個(gè)按鍵。

調(diào)試線路

    接下來就是自己測(cè)試情況圖，呵呵。這也是大家最關(guān)心的了。大家會(huì)看到2組測(cè)試，一個(gè)是我自己測(cè)試的，一個(gè)是免費(fèi)送板給群友測(cè)試的。（2個(gè)圖內(nèi)軟件顯示進(jìn)行了調(diào)整，最終版本為群友版本液晶顯示，系統(tǒng)數(shù)據(jù)：第一行為，PV電壓、電流、功率；第二行為，電池電壓，發(fā)電累積度數(shù)，傳感器溫度）。

群友測(cè)試圖1  24V電池充電162W功率

群友測(cè)試圖2  24V電池充電236W

自測(cè)試1  48V電池充電275W，輸入電流誤差0.2A

自測(cè)試2  48V電池充電，302W

自測(cè)試3  48V電池充電，344W，電流誤差0.2A

自測(cè)試4  7節(jié)磷酸鐵鋰電池串聯(lián)充電，152W

    先寫這么多，然后慢慢累積介紹，特別是改造過程和電路原理圖。其實(shí)mppt就是能控制的DC變換器而已，現(xiàn)在做多了，理論上任何一款可控的DC變換器我都能改造成mppt功能出來。然后提醒一些發(fā)燒友并不是任何情況適用mppt就效果好，小功率和低壓差的發(fā)燒友建議采用直充方式充電，花來買mppt控制器的錢不如直接買太陽能板板合適，當(dāng)然一款普通的控制器保護(hù)電池充電不過壓還是必須的。

    發(fā)現(xiàn)了PCB錯(cuò)誤后，進(jìn)行了修訂，現(xiàn)在的版本號(hào)是BuckV01B05，然后再上幾張發(fā)燒友測(cè)試截圖（福建泉州）

在48V下接近500W工作（旁邊是個(gè)升壓型mppt，16V升壓48V）

清晰可見的版本號(hào)碼BuckV01B05

600W一切正常，超出預(yù)期，已累計(jì)發(fā)電2度。（該版本輸入電流放寬到10了，呵呵）

    2014年8月1日，秦皇島非晶板測(cè)試（開路電壓約100V，稍微有點(diǎn)危險(xiǎn)的樣子，呵呵），工作電壓72V，充12V電池，壓差有點(diǎn)大也是個(gè)考驗(yàn)。

再來張發(fā)燒友改造后的大電流，溫度不低，效率下降不少（壓差大，輸出電壓低，電流大，所以效率不高）