TIDA-010042

基于 GaN 的 400W MPPT 充电控制器和电源优化器参考设计

TIDA-010042

设计文件

概述

该参考设计是一款适用于 12V 和 24V 电池的最大功率点跟踪 (MPPT) 太阳能充电控制器，未来可用作电源优化器。该参考设计布局紧凑，适用于中小型太阳能充电器设计，可使用 15V 至 60V 太阳能电池板模块、12V 或 24V 电池供电运行，提供高达 16A 的输出电流。该设计利用降压转换器将太阳能电池板电压降低至电池电压。具有内部集成驱动器的半桥功率级由微控制器单元 (MCU) 控制，该微控制器单元使用扰动观测法计算最大功率点。该太阳能 MPPT 充电控制器在设计时便将各种实际设计注意事项考虑在内，其中包括电池反向保护、软件可编程警报和指示以及浪涌和 ESD 保护等。

特性

在 12V 系统中效率为 98.5%，在 24V 系统中效率为 98.8%
15V 至 60V 的宽输入电压范围
设计灵活，支持 12V 和 24V 电池电压
高额定输出电流 (16A)
电池反极性保护、过度充电保护和过度放电保护
系统过热检测功能
83mm × 82mm × 26mm 小尺寸电路板

工业

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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证，不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件，加快您的设计过程。

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Design guide — TIDA-010042

PDF | HTML

ZHCU626C.PDF (2560 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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Schematic — TIDA-010042

TIDRYU8B.PDF (525 K)

设计布局和元件的详细原理图

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Bill of materials (BOM) — TIDA-010042

TIDRYU9B.PDF (206 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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Assembly drawing — TIDA-010042

TIDRYV0B.PDF (349 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

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CAD/CAE symbol — TIDA-010042

TIDRYV2B.ZIP (4723 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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Gerber file — TIDA-010042

TIDCF96B.ZIP (468 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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PCB layout — TIDA-010042

TIDRYV1B.PDF (2329 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

Arm Cortex-M0+ MCU

MSPM0G1506 — 具有 64KB 闪存、32KB SRAM、2 个 4Msps ADC、12 位 DAC、3 个 COMP、2 个运算放大器、MATHACL 的 80MHz Arm® Cortex®-M0+ MCU

数据表: PDF | HTML

MOSFET

CSD18540Q5B — 采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、2.2mΩ、60V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

数据表: PDF | HTML

TVS 二极管

TVS3300 — 33V 平缓钳位浪涌保护器件

数据表: PDF | HTML

低侧驱动器

UCC27517 — 采用 SOT-23 封装、具有 5V UVLO 和 13ns 传播延迟的 4A/4A 单通道栅极驱动器

数据表: PDF | HTML

氮化镓 (GaN) 功率级

LMG2100R044 — 具有集成驱动器和保护功能的 100V 4.4mΩ 半桥 GaN FET

数据表: PDF | HTML

温度开关

TMP303 — 出厂时经过编程的温度窗口比较器

数据表: PDF | HTML

电源模块（集成电感器）

TPSM365R6 — 3-65V 输入 1-13V 输出 0.6A 同步降压转换器电源模块

数据表: PDF | HTML

线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A20 — 具有高 PSRR 的 300mA、超低噪声、低 IQ、低压降 (LDO) 线性稳压器

数据表: PDF | HTML

开始开发

软件

支持软件

TIDCFD5 — TIDA-010042 Software

this software is for TIDA-010042 with MSPM0, which calculates MPPT, has battery profiling functions and protection functions.

下载选项

TIDCFD5 — TIDA-010042 Software

文档

open-in-new

TIDA-010042E3_Firmware_TIDA-010042_manifest.html

发布信息

The design resource accessed as www.ti.com/lit/zip/tidcfd5 or www.ti.com/lit/xx/tidcfd5a/tidcfd5a.zip has been migrated to a new user experience at www.ti.com/tool/download/TIDCFD5. Please update any bookmarks accordingly.

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	类型	标题		下载最新的英文版本		日期
	应用简报	GaN 如何改进太阳能充电控制器	PDF \| HTML	英语版	PDF \| HTML	2024年 7月 17日
	设计指南	基于 GaN 的 400W MPPT 充电控制器和电源优化器参考设计 (Rev. C)	PDF \| HTML	英语版 (Rev.C)	PDF \| HTML	2024年 5月 22日

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概述

特性

工业

设计文件和产品

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MSPM0G1506 — 具有 64KB 闪存、32KB SRAM、2 个 4Msps ADC、12 位 DAC、3 个 COMP、2 个运算放大器、MATHACL 的 80MHz Arm® Cortex®-M0+ MCU

CSD18540Q5B — 采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、2.2mΩ、60V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

TVS3300 — 33V 平缓钳位浪涌保护器件

UCC27517 — 采用 SOT-23 封装、具有 5V UVLO 和 13ns 传播延迟的 4A/4A 单通道栅极驱动器

LMG2100R044 — 具有集成驱动器和保护功能的 100V 4.4mΩ 半桥 GaN FET

TMP303 — 出厂时经过编程的温度窗口比较器

TPSM365R6 — 3-65V 输入 1-13V 输出 0.6A 同步降压转换器电源模块

TPS7A20 — 具有高 PSRR 的 300mA、超低噪声、低 IQ、低压降 (LDO) 线性稳压器

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