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

This reference design is a Maximum Power Point Tracking (MPPT) solar charge controller for 12V and 24V batteries that can be used as a power optimizer in the future. This compact reference design targets small- and medium-power solar charger designs and is capable of operating with 15V to 60V solar panel modules, 12V or 24V batteries, and providing upwards of 16A output current. The design uses a buck converter to step down the panel voltage to the battery voltage. The half-bridge power stage with internal integrated drivers is controlled by a microcontroller unit (MCU), which calculates the maximum power point using the perturb and observe method. The solar MPPT charge controller is created with real-world considerations, including reverse battery protection, software programmable alarms and indications, and surge and ESD protection.

特性
  • 98.5% efficiency in 12V systems and 98.8% efficiency in 24V systems
  • Wide input voltage range of 15V to 60V
  • Flexible design supports 12V and 24V battery voltages
  • High-rated output current of 16A
  • Battery reverse polarity, over-charge and over-discharge protections
  • System overtemperature and ambient light detection capabilities
  • Small board form factor of 95 mm × 68.2 mm × 25 mm
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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

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ZHCU626B.PDF (2490 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRYU8B.PDF (525 K)

设计布局和元件的详细原理图

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

TIDRYV0B.PDF (349 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRYV2B.ZIP (4723 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCF96B.ZIP (468 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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。

AC/DC & DC/DC controllers (external FET)

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

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Arm Cortex-M0+ MCU

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

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Gallium nitride (GaN) power stages

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

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MOSFET

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

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Power modules (integrated inductor)

TPSM365R63-65V 输入 1-13V 输出 0.6A 同步降压转换器电源模块

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TVS 二极管

TVS330033V 平缓钳位浪涌保护器件

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温度开关

TMP303出厂时经过编程的温度窗口比较器

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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

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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

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最新版本
版本: 2.0
发布日期: 31 十月 2023

文档

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
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. B) PDF | HTML 英语版 (Rev.B) PDF | HTML 2023年 10月 27日

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