簡(jiǎn)化太陽(yáng)能供電的電池充電

　　一種高效率太陽(yáng)能供電解決方案

　　幸運(yùn)的是，由于凌力爾特推出了 LT8490 降壓-升壓型太陽(yáng)能供電電池充電控制器，所以有了一種簡(jiǎn)單易用的解決方案。凌力爾特已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種簡(jiǎn)單、創(chuàng)新的高壓降壓-升壓型充電控制器 IC，該 IC 專門針對(duì)太陽(yáng)能應(yīng)用，既不需要開(kāi)發(fā)軟件也不需要開(kāi)發(fā)固件，因此極大地縮短了產(chǎn)品上市的進(jìn)程。

　　圖4所示 LT8490 是一款面向鉛酸和鋰電池的同步降壓-升壓型電池充電控制器，具備自動(dòng)最大功率點(diǎn)跟蹤和溫度補(bǔ)償功能。該器件的輸入電壓可以高于、低于或等于穩(wěn)定的電池浮置電壓。LT8490 的全功能電池充電器提供很多可選恒定電流恒定電壓 (CC-CV) 充電曲線，非常適合給各種鋰或鉛酸化學(xué)組成的電池充電，包括密封鉛酸電池、凝膠電池和富液式鉛酸電池。所有充電終止算法都內(nèi)置在芯片中，從而無(wú)需軟件或固件開(kāi)發(fā)，因此節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間。

　　LT8490 在很寬的 6V 至 80V 輸入電壓范圍內(nèi)工作，采用 4 開(kāi)關(guān)同步整流和單個(gè)電感器就可產(chǎn)生 1.3V 至 80V 電池浮置電壓輸出。視外部 FET 選擇的不同而不同，該器件能夠提供高達(dá) 10A 的充電電流。LT8490 的 MPPT 電路能夠在太陽(yáng)能電池板的整個(gè)工作范圍內(nèi)工作，即使電池板部分被遮擋而導(dǎo)致存在局部最大功率點(diǎn)，它也能找出真正的最大功率點(diǎn)。一旦發(fā)現(xiàn)真正的最大功率點(diǎn)，LT8490 就在該點(diǎn)上工作，同時(shí)運(yùn)用高頻抖動(dòng)方法快速地跟蹤局部最大功率點(diǎn)的變化。通過(guò)這種方法，即使在非理想工作環(huán)境中，LT8490 也能夠充分利用太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的功率。

　　MPPT的全面搜索如圖 5 所示。黃色曲線 (圖中較高位置) 顯示電池板輸出電壓。LT8490 控制電池板電壓達(dá)到開(kāi)路電壓，然后再控制電池板線性斜坡下降至最低值。紅色曲線 (圖的中部位置) 顯示隨電池板電壓變化的電池板電流。LT8490 測(cè)量該電流，然而在內(nèi)部計(jì)算功率。一旦全面掃描完成，電池板電壓就返回到所測(cè)得的最大功率點(diǎn)。

　　高頻抖動(dòng)方法用來(lái)跟蹤兩次全面搜索之間最大功率點(diǎn)產(chǎn)生的較小變化，如圖 6 所示。大約在示波器圖形的中間部位，給電池板加上了一次功率點(diǎn)變化，以模仿由于天空中云的移動(dòng)而改變電池板光照量的情況。這時(shí)，LT8490 先在高于、然后在低于目前 MPPT 點(diǎn)的范圍，以小幅度連續(xù)移動(dòng)電池板電壓，以檢查是否存在一個(gè)更好的工作點(diǎn)。如果發(fā)現(xiàn)有，就跟蹤到新的點(diǎn)上，并重復(fù)上述過(guò)程。通過(guò)這種方式，LT8490 不必太頻繁地進(jìn)行全面搜索就能夠跟蹤變化。

　　LT8490 通過(guò)檢測(cè)電池上的外部熱敏電阻器，進(jìn)行自動(dòng)溫度補(bǔ)償。STATUS 和 FAULT 引腳可用來(lái)驅(qū)動(dòng) LED 指示器燈。充電電流限制可通過(guò)改變 1 或兩個(gè)電阻器來(lái)調(diào)節(jié)，用合適的電阻器分壓器可選擇充電時(shí)間長(zhǎng)度。該器件的其他特點(diǎn)包括：輸入和充電電流限制引腳、一個(gè) 3.3V 穩(wěn)定 LDO 輸出、狀態(tài)引腳和可同步固定開(kāi)關(guān)頻率。

　　LT8490 采用扁平 (0.75mm) 64 引腳 7mm x 11mm QFN 封裝。該器件保證工作在 -40℃至 125℃溫度范圍。

　　器件主要特點(diǎn)：

　　• VIN 范圍：6V 至 80V
　　• VBAT 范圍：1.3V 至 80V
　　• 單個(gè)電感器允許 VIN 高于、低于或等于 VBAT
　　• 自動(dòng)搜索以尋找真正的 MPPT 點(diǎn)
　　• 支持很多類型的鉛酸和鋰電池
　　• LED 驅(qū)動(dòng)器用于狀態(tài)指示
　　• 內(nèi)置電池充電算法
　　• 自動(dòng)浮置電壓溫度補(bǔ)償
　　• 輸入和輸出電流監(jiān)視器引腳
　　• 可同步固定頻率：100kHz 至 400kHz
　　• 64 引腳 7mm x 11mm x 0.75mm QFN 封裝