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由CPU供电电流联想到的MPPT电路架构

早前做的MPPT转入量产阶段,为了能持续提升产品品质,也为了应对更大的功率的输入支持范围,现有的TOP不是很好能满足要求。

 

  MPPT充电部分有以下几处需要解决的部分:

1,输入级的纹波电流,当系统为单相位控制环,在时域上来说,是一个单级的受控系统,这种方式在每一次的PWM交换周期内,纹波必然随着开关周期的出现和消失展现出来,它表现的有害方面的是使输入电容承受较高的纹波电流,此纹波电流会加剧电容的损耗,表现为电容发热过高,而我们对此不得不采用大容量电解电容来匹配输入,所以电解在此处成为系统中一个寿命的隐患。

2,输出级纹波电流,和上面所叙,此纹波同样会反应到输出端,由于控制器配线输出到电池是有阻抗的,此时高频纹波会最先经过控制器上的输出滤波电容最先滤掉,由于此部分也是电解电容承担该类工作,不可避免的也会出现发热提早失效的情况。

3,功率转换的容量问题,单机在单级PWM控制的情况下,为了要做到效率平衡,我们需要尽量的考虑功率器件与电感上的损耗,因为他们是系统中最大的损耗大户。

4,为了能提高单位体积的功率密度,我们第一要解决的措施就是需要提高效率,降低损耗,因为大部分的损耗最终都是以热的方式出现,如果1KW的输入功率损耗占了5%那么总体损耗就达到50W了,如此大的损耗,在没有风机散热的情况下,热积累会让整个电路都在一个大的热炉子下工作,降低系统的可靠性。

5.还有更多需要解决的问题等等。。后续再补充

 

为了解决这些麻烦,个人感觉多相PWM能够缓解这些问题的压力,我是很早之前从电脑CPU的多相供电上联想到这种控制方式,配合当前的并联交错PFC,并联交错LLC,并联交错移向全桥。。。。。。。N多个并联交错,好像并联交错的方式无处不在了,呵呵。

 

下面看看我们将CPU供电的基本TOP放到MPPT太阳能上充电上,基本无需动太多地方了。

 

下面的是2PWM并联交错的输出:

 

先这样,睡觉去,之后一点点补上,下面解释如果采用多相的方式解决那些实际存在的问题。



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ghdjia
LV.4
2
2013-04-08 09:21
还一个比较重要的是,控制器自身的静态损耗一点要小,因为当夜间太阳能板停止输出的时候,控制器的损耗太的话就会浪费很多电池存储的电能,所以控制器自身损耗尽量要小或者能休眠才好!
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2013-04-08 09:50
交错的,对于小电流时候可以关闭一些相,从而减小铁损,用多个小器件整体电路实现相对容易些,肯定是趋势的
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2013-04-08 13:48
@wangshujun
交错的,对于小电流时候可以关闭一些相,从而减小铁损,用多个小器件整体电路实现相对容易些,肯定是趋势的
嗯,非常不错的建议,确实是要这样做的。
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2013-04-08 13:49
@ghdjia
还一个比较重要的是,控制器自身的静态损耗一点要小,因为当夜间太阳能板停止输出的时候,控制器的损耗太的话就会浪费很多电池存储的电能,所以控制器自身损耗尽量要小或者能休眠才好!
谢谢高总光临,空载功耗是需要考虑的问题,需要在很多电路结构上下工夫。
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ghdjia
LV.4
6
2013-04-08 15:00
@lizlk
谢谢高总光临,空载功耗是需要考虑的问题,需要在很多电路结构上下工夫。
张工客气了!期待张工尽早有更先进的MPPT作品。
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黑夜11
LV.5
7
2013-04-08 20:50
我做过这种多相跳冲降压电路,输出电流很大,我遇到的问题是电压的调整范围很难控制,坐等你成功
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天堂水
LV.5
8
2013-04-08 20:54
@lizlk
嗯,非常不错的建议,确实是要这样做的。

跟帖学习

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2013-04-09 14:21
@黑夜11
我做过这种多相跳冲降压电路,输出电流很大,我遇到的问题是电压的调整范围很难控制,坐等你成功
您是用什么芯片控制的,我觉得电压是非常好容易好控制,倒是电流要精确控制的话,就麻烦点。
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154600
LV.9
10
2013-07-28 22:06
@lizlk
您是用什么芯片控制的,我觉得电压是非常好容易好控制,倒是电流要精确控制的话,就麻烦点。
学习了
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2013-10-24 21:44
@黑夜11
我做过这种多相跳冲降压电路,输出电流很大,我遇到的问题是电压的调整范围很难控制,坐等你成功

这个问题已经弄好了:

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

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