太陽能應用系統DC-DC優(yōu)化設計

作者：時間：2016-10-18 來源：網絡

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太陽能作為最綠色的能源之一在人們的生活中大量被應用，太陽能發(fā)電、太陽能熱水器、太陽能路燈等等，雖然我們在不斷的增大太陽能的利用，但和輻射到地球的能量比起來那簡直不值一提…

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201610/308767.htm

所以在我們大量普及利用的基礎上如何優(yōu)化設計，達到更高的利用率是我們值得考慮的問題，人們也嘗試了增大陽光照射面積、延長光照時間等等，但這都很有限…

那么我們如何在有限的輸入資源面前更大化的充分利用成了必須要解決的問題，下面Maxim給你帶來針對太陽能進行DC-DC優(yōu)化設計……

設計框圖：

一、溫度傳感器

從太陽能板吸收的光能通過溫度傳感器轉變成電能

DS7505- 高精度數字溫度計和溫度監(jiān)控器

低壓(1.7V至3.7V)數字溫度計和溫度調節(jié)器在-55°C至+125°C溫度范圍內提供9、10、11或12位數字溫度讀數，在0°C至+70°C溫度范圍內精度為±0.5°C。9位分辨率模式軟件兼容于LM75，與DS7505的通訊可由簡單的2線串行接口實現。芯片具備三個地址引腳，允許最多8個DS7505掛接在同一個2線總線上，大大簡化了分布式溫度檢測應用…被大量應用于任何對溫度敏感的系統…

優(yōu)勢及特色：

1.具有一個專用的漏極開路輸出(O.S.)和可編程故障容限，允許用戶定義觸發(fā)O.S.報警輸出所需的連續(xù)故障條件次數

2.根據用戶對存儲在EEPROM寄存器中的觸發(fā)門限(TOS和THYST)的定義，提供兩種溫度調節(jié)模式

3.軟件兼容于LM75/DS75的升級版溫度傳感器，具有非易失溫度調節(jié)門限存儲

二、DC-DC轉換器

通過溫度傳感器轉變的電能通過DC-DC轉換器得到我們所需要的標準電壓

MAX5033 -500mA、76V、高效率、MAXPower降壓型DC-DC轉換器

易于使用、高效率、高壓、降壓型DC-DC轉換器，工作于高達76V的輸入電壓，空載時僅消耗270μA的靜態(tài)電流。脈寬調制(PWM)轉換器重載時工作在固定的125kHz開關頻率，輕載時可自動切換到脈沖跳頻模式，以達到低靜態(tài)電流和高效率。包括內部頻率補償，簡化了電路應用…完美應用于工業(yè)、消費電子及分布式電源…

優(yōu)勢和特點：

1. 內部采用低導通電阻、高電壓DMOS晶體管，以獲得高效率和降低整個系統成本

2. 包括欠壓鎖存、逐周期限流、間歇模式輸出短路保護及熱關斷功能

3. 內置0.4Ω高端DMOS FET、空載時，270μA的靜態(tài)電流;10μA的關斷電流

三、電能測量

通過DC-DC轉換器的電能需經過儀器的測量及監(jiān)測

78M6612 - 單相、雙輸出功率和電能測量IC，業(yè)內首款、也是唯一的嵌入式交流電表方案，用于家庭和企業(yè)

一款高度集成的單相功率和能量測量與監(jiān)測片上系統(SoC)，包括32位計算引擎(CE)、MPU核、RTC和閃存。采用一次變換架構以及22位Σ-Δ ADC、四路模擬輸入、數字溫度補償和高精度電壓基準，能夠以極少的外部元件支持較寬范圍的單相、雙輸出功率測量應用…被大量用在消費類白色家電及自動化行業(yè)…

優(yōu)勢和特點：

1. 在2000:1電流范圍和整個工作溫度范圍內保持優(yōu)于0.5% Wh的精度

2. 脈沖輸出提供脈沖計數功能、交流電頻率計數，用于RTC、數字溫度補償

3. 提供電池備份，用于RTC和電池監(jiān)測、8位MPU (80515)、單指令周期，內置ICE用于MPU調試

四、DC-DC優(yōu)化：MOSFET驅動器

MAX15070A- 7A吸入電流、3A源出電流、12ns、SOT23 MOSFET驅動器

具有極小延時的微型MOSFET驅動器，提供較寬的源出/吸入電流，可以吸收7A并源出3A峰值電流。此器件為MAX5048的升級版本，具有反相和同相輸入，為控制MOSFET提供更大的靈活性。同時提供兩路獨立的互補模式輸出，可靈活地控制開關導通和關斷速度…在MOSFET開關控制及轉換器中大量應用…

優(yōu)勢及特色：

1.具有非常短的開關時間和傳輸延遲(12ns，典型值)，非常適合用于高頻電路

2. 反相和同相輸入傳輸延遲匹配在500ps以內、熱關斷保護

3. 小尺寸SOT23封裝，允許在下方布設PCB引線、-40°C至+125°C工作溫度范圍

五、通信功能

①G3-PLC

MAX2992- G3-PLC MAC/PHY電力線收發(fā)器

業(yè)內首款G3-PLC兼容調制解調器，可通過交流電力線提供半雙工異步數據通信，傳輸速率高達300kbps。MAX2992是一款片上系統(SoC)，利用Maxim的32位MAXQ30微控制器核構建物理層(PHY)和媒體訪問控制(MAC)層。集成了模擬前端收發(fā)器的MAX2991能夠與此器件無縫連接，共同與MAX2992 G3-PLC™固件構成完整的G3-PLC調制解調方案…在太陽能、新能源管理及智能電網中大量應用..

優(yōu)勢及特色：

1. 集成了可編程陷波機制，允許對調制解調器發(fā)送頻譜的某個頻段進行陷波處理

2. 增強CSMA/CA和ARQ，結合網絡路由協議，支持各種網絡的通用MAC層服務

3. 智能通信機制和增強系統確保在任何信道條件下正常工作

②RF發(fā)送器

MAX7049(中文資料) -高性能、288MHz至945MHz ASK/FSK ISM發(fā)送器

高性能、單芯片、超低功耗ASK/FSK UHF發(fā)送器工作在288MHz至945MHz工業(yè)、科學和醫(yī)學(ISM)載波頻段，提供最大的輸出發(fā)射功率，消耗最少的電源電流，包括一個低相位噪聲N分頻合成器，支持高精度調諧、快速變頻，并可有效降低帶外功率。為支持窄帶應用，還具有幅度整形和頻率整形功能，方便用戶優(yōu)化頻譜效率…

優(yōu)勢及特色：

1. 提供高達+15dBm的Tx功率，非常適合遠距離通信應用

2. 配合一個低成本的微處理器控制單元(MCU)、一個晶體和少數無源元件，即可構成完整的發(fā)送器系統

3. 內置溫度傳感器、帶有用戶自定義外部環(huán)路濾波器的快速N分頻合成器

③RS-232/RS-485

MAX14780E(中文資料)-+5.0V、±30kV ESD保護、失效保護、熱插拔、RS-485/RS-422收發(fā)器

RS-485收發(fā)器，具有高達±30kV的ESD保護，提供高度可靠的系統性能，內置一路驅動器和一路接收器。包括失效保護電路，當接收器輸入開路或短路時確保接收器輸出邏輯高電平。如果掛在總線上的所有發(fā)送器被禁用(高阻)，接收器將輸出邏輯高電平…

優(yōu)勢及特色：

1. 具有熱插拔功能，在上電或熱插入時可以消除總線上的瞬態(tài)故障

2. 具有限擺率驅動，能夠降低EMI和由于不恰當的電纜匹配所引起的反射，實現高達500kbps的無差錯數據傳輸

3. 具有1/8單位負載輸入阻抗，總線上可以掛接多達256個收發(fā)器

④CAN