|
大家好呀！先簡單地介紹一下，我是 百芯 EMA的小編（和各位一樣，妥妥地打工人） 百芯 EMA是國內(nèi) DFM 可制造性工具（目前百芯 EMA 功能尚在完善中），希望能夠幫助工程師規(guī)避電路設(shè)計(jì)、布線布局與制造組裝過程中的風(fēng)險(xiǎn)。
言歸正傳： 今天給大家分享一個(gè) PCB 項(xiàng)目--使用 LT3652 的 MPPT 太陽能充電控制器。（附帶項(xiàng)目原理圖+項(xiàng)目資料（Gerber )文件哦，記得私信我領(lǐng)取） 幾乎每個(gè)基于太陽能的系統(tǒng)都有一個(gè)與之相關(guān)的電池，該電池必須要從太陽能中充電，來自電池的能量用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載。但要使用太陽能電池板為電池充電，比較好的選擇是 MPPT 或最大功率點(diǎn)跟蹤器拓?fù)?/strong>，比起 PWM 控制充電器，這個(gè)有更好的精度。 一、MPPT 太陽能充電控制器工作原理 MPPT 是太陽能充電器中常用的一種算法，充電控制器測量電池板的輸出電壓和電池電壓，通過獲取這兩個(gè)數(shù)據(jù)，將它們進(jìn)行比較，以確定電池板可以提供最佳功率來為電池充電。 在任何情況下，無論是陽光條件好還是差，MPPT 充電控制器都會使用這個(gè)最大功率輸出因數(shù)，并將其轉(zhuǎn)換為電池的最佳充電電壓和電流。每當(dāng)太陽能電池板的功率輸出下降時(shí)，電池充電電流也會降低。 因此，在陽光不足的情況下，電池會根據(jù)太陽能電池板的輸出持續(xù)充電。普通太陽能充電器通常不會出現(xiàn)這種情況。因?yàn)槊總€(gè)太陽能電池板都帶有最大輸出電流額定值和短路額定值。 MPPT 在轉(zhuǎn)換中的效率約為 90%-95%。然后效率也取決于太陽能驅(qū)動(dòng)器溫度、電池溫度、太陽能電池板質(zhì)量和轉(zhuǎn)換效率。 在這個(gè)項(xiàng)目，為鋰電池構(gòu)建一個(gè)太陽能 MPPT充電器。 二、設(shè)計(jì) MPPT 充電器
構(gòu)建 MPPT 控制器所需的元器件清單 四、MPPT 太陽能充電器電路圖 完整的太陽能充電控制器電路如下圖所示： 該電路使用 LT3652，是一款完整的單片降壓型電池充電器，可在 4.95V 至 32V 的輸入電壓范圍內(nèi)工作。因此，太陽能和適配器的最大輸入范圍為 4.95V 至 32V。 LT3652 提供了恒定電流/恒定電壓充電特性，可以通過電流檢測電阻進(jìn)行編程，以獲得最大 2A 的充電電流。
MPPT 太陽能充電器電路圖 輸出部分：充電器采用 3.3V 浮動(dòng)電壓反饋基準(zhǔn)，因此可以使用電阻分壓器對高達(dá) 14.4V 的任何所需電池浮動(dòng)電壓進(jìn)行編程。 LT3652 還包含一個(gè)使用一個(gè)簡單電容的可編程安全定時(shí)器，它用于在達(dá)到所需時(shí)間后終止充電，檢測電池故障很有用。 LT3652 需要 MPPT 設(shè)置，其中一個(gè)電位器可用于設(shè)置 MPPT 點(diǎn)。當(dāng) LT3652 使用太陽能電池板供電時(shí)，輸入調(diào)節(jié)環(huán)路用于將電池板保持在峰值輸出功率。怎么維持調(diào)節(jié)取決于 MPPT 設(shè)置電位器。 五、MPPT 太陽能充電器數(shù)值設(shè)置 1、電池電壓設(shè)置 VR1用于設(shè)置 MPPT 點(diǎn)，R2、R3、R4用于設(shè)置 2S 電池充電電壓（8.4V），設(shè)置電池電壓的公式如下： RFB1 = (VBAT(FLT) · 2.5 · 10 5 )/3.3 RFB2 = (RFB1 · (2.5 · 10 5 ))/(RFB1 - (2.5 · 10 5 ))（設(shè)置電池電壓公式） 2、計(jì)時(shí)器設(shè)置 電容 C2 用于設(shè)置充電定時(shí)器，可以使用以下公式設(shè)置計(jì)時(shí)器： tEOC = CTIMER · 4.4 · 10 6 （以小時(shí)計(jì)）（設(shè)置計(jì)時(shí)器） D3 和 C3 是升壓二極管和升壓電容，用來驅(qū)動(dòng)內(nèi)部開關(guān)并促進(jìn)開關(guān)晶體管的飽和。升壓引腳的工作電壓范圍為 0V 至 8.5V。 3、充電電流設(shè)置 R5 和 R6 是并聯(lián)的電流檢測電阻，充電電流可以使用以下公式計(jì)算 ： RSENSE = 0.1/ICHG(MAX)（設(shè)置充電電流） 原理圖中的電流檢測電阻選擇 0.5 Ω和 0.22 Ω，并聯(lián)產(chǎn)生 0.15 Ω。使用上述公式，它將產(chǎn)生幾乎 0.66A 的充電電流，C4、C5 和 C6 是輸出濾波電容。 DC 筒形插孔的連接方式：如果將適配器插孔插入適配器插座，太陽能電池板將斷開連接。D1 將保護(hù)太陽能電池板或適配器在無充電條件下免受反向電流流動(dòng)。 六、太陽能充電控制器 PCB 設(shè)計(jì) （項(xiàng)目資料私聊我領(lǐng)?。?/p> 對于上面討論的 MMPT電路，設(shè)計(jì)了 MPPT 充電器控制器 3D PCB 圖，具體如下圖所示：
MPPT 充電器控制器 3D PCB 圖 該設(shè)計(jì)具有 GND 銅平面以及適當(dāng)?shù)倪B接過孔，LT3652 需要足夠的 PCB 散熱器，這是使用 GND 銅平面并將通孔放置在焊接平面中創(chuàng)建的。
MPPT 充電器控制器 3D PCB 正面圖
MPPT 充電器控制器 3D PCB 背面圖
MPPT 充電器控制器 3D PCB 分層瀏覽圖 七、組裝 MPPT 太陽能充電控制器 MPPT 充電器控制器 PCB 實(shí)物圖如下圖所示：
MPPT 充電器控制器 PCB 實(shí)物圖
MPPT 充電器控制器成品圖 八、測試 MPPT 太陽能充電器 為了測試電路，使用了額定值為 18V .56A 的太陽能電池板。下圖是太陽能電池板的詳細(xì)規(guī)格。
太陽能電池板的詳細(xì)規(guī)格 使用 2P2S 電池（8.4V 4000mAH）電池進(jìn)行充電，完整的電路在溫和的陽光條件下進(jìn)行了測試——
測試 MPPT 太陽能充電器 連接好所有東西后，當(dāng)太陽條件合適時(shí)設(shè)置 MPPT，并控制電位器，直到充電 LED 開始發(fā)光，電路工作十分順暢。 參考來源：circuitdigest 電路講解視頻：https:///2BsdG5TqqlQ （建議從 1.19s-5.24s，7.11s-結(jié)尾。這兩段觀看，快夸我，廣告都幫你們跳過）
以上就是關(guān)于使用 LT3652 的 MPPT 太陽能充電控制器，希望大家多多支持。
圖片來源于網(wǎng)絡(luò) 記得點(diǎn)贊、分享、收藏、轉(zhuǎn)發(fā)，評論。 百芯 EMA 官方網(wǎng)址（歡迎來“撩”）：https://www./ |
|
|
