TIDA-010042

适用于 12V、24V 及 48V 太阳能电池板的 MPPT 充电控制器参考设计

TIDA-010042

设计文件

概述

该参考设计是一款适用于 12V 和 24V 太阳能电池板的最大功率点跟踪 (MPPT) 太阳能充电控制器。此参考设计布局紧凑,适用于中小型太阳能充电器解决方案,能够在 15V 至 60V 太阳能电池板模块、12V 或 24V 电池中正常运行,并提供高达 20A 的输出电流。该设计利用两相交错降压转换器将电池板电压降低至电池电压。降压转换器及与其连接的栅极驱动器由微控制器单元 (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 96%,在 24V 系统中效率为 97%
  • 宽输入电压范围:15 V 至 60 V
  • 高额定输出电流:20A
  • 电池反极性保护、过度充电保护和过度放电保护
  • 系统过热和环境光探测能力
  • 较小的电路板尺寸:130 mm x 82 mm x 38 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

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

TIDUEJ8A.PDF (5260 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRYU8.PDF (601 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRYU9.PDF (93 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRYV0.PDF (321 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRYV2.ZIP (2093 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCF96.ZIP (322 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRYV1.PDF (1700 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。

ESD 和浪涌保护 IC

TPD2E007适用于交流信号数据接口的双路 10pF、±13V、±8kV ESD 保护二极管

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ESD 和浪涌保护 IC

TVS330033V 平缓钳位浪涌保护器件

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MSP430 微控制器

MSP430F5132具有 8KB 闪存、1KB SRAM、10 位 ADC、比较器、DMA 和 16 位高分辨率计时器的 25MHz MCU

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N 沟道 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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N 沟道 MOSFET

CSD19531Q5A采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、6.4mΩ、100V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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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

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半桥驱动器

LM5109100V / 1A Peak Half Bridge Gate Driver

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模拟电流检测放大器

INA240具有增强的 PWM 抑制能力的 -4V 至 80V、双向、超精密电流检测放大器

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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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环境光传感器

OPT3001具有高精度人眼响应功能的数字环境光传感器 (ALS)

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV704150mA、24V、超低 IQ、低压降 (LDO) 稳压器

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降压转换器(集成开关)

LM50099.5V 至 95V 宽输入电压、150mA 恒定导通时间非同步降压稳压器

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 设计指南 适用于 12V、24V 及 48V 太阳能电池板的 MPPT 充电控制器参考设计 (Rev. A) 2020年 1月 15日

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