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详解太阳能控制器PWM / MPPT极简方案其设计要点,台湾远翔FP7209升压24V,30V,36V...

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 楼主| 发表于 2024-7-11 09:51 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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前言
太阳能是一种环保,可再生的能源,近年来越来越受到人们的关注。太阳能控制器是太阳能发电系统中不可或缺的组成部分。市面上有很多种太阳能控制器,其中MPPT(最大功率点跟踪)技术是目前市场上广泛应用的先进技术之一。备受认可和推崇。那么,为什么我们要选择MPPT太阳能控制器呢?在选择太阳能控制器时,我们常常面临单节电池升压、两节升压、三节升压等选项。更重要的是,为什么单节电池升压方案显得有些格外值得考虑?因为它是众多方案中效率好且最省钱的方案。
对此,雅欣推出两个可应用在MPPT太阳能控制器、PWM太阳能控制器上的芯片方案:单节电池升压9V、12V、24V方案和单节电池升压30V,36V,42V,48V方案。大家可根据实际需求和预算来选择最合适自己的方案,实现在实际应用中更节能、更高效的太阳能发电系统。

一、单节电池升压9V、12V、24V方案
8 D% N* @- f9 q
5 D3 F; F6 d! m# u
使用FP7209单极升压最大可达24V,最大输出功率30W,转换效率达92%左右。
最大输出电流计算公式如下:
9 H8 m5 {. X# g  \0 S. Y& g
: b/ x0 g7 \9 f" G
FP7209可通过EN脚进行电压或者PWM信号光,电压调光范围为0.275V-2.7V,PWM信号调光,占空比10.2%以上亮灯,13%占空比对应输出总电流的5%,PWM信号的频率要在10KHz以上。
空载保护电压设置要比最大输出电压高3-4V,计算公式如下:
  s+ }6 [9 L4 F4 q7 P
- S& K* H$ C: l7 i
5 h+ o1 X' Q& l- j2 l2 E! j
二、单节电池升压30V,36V,42V,48V方案1 j: s( y" i% A6 J  N; B8 w
6 c! M' o' m. Q! R% }9 b6 a3 W. s
使用单颗芯片FP7209即实现两级升压到30V,36V,42V,48V,相对于单极升压结构,两级升压使用两个电感,两个MOS,两个肖特基来实现稳定升压,最大输出功率25W,转换效率达85%左右。
中间一级的电压VCC的电压如下公式计算:

0 G/ `$ E8 {& p5 f" I9 G1 M4 f' G- ?. i, E  z- V$ B
最大输出电流计算公式如下:
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6 i, K/ ]4 D/ E) V* t
FP7209可通过EN脚进行电压或者PWM信号光,电压调光范围为0.275V-2.7V,PWM信号调光,占空比10.2%以上亮灯,13%占空比对应输出总电流的5%,PWM信号的频率要在10KHz以上。
空载保护电压设置要比最大输出电压高3-4V,计算公式如下:

" b) ?+ t2 @+ {4 a. }/ j; t+ D: Q. P

7 |3 F) i% `) I  u' |0 N/ w
& }: v# Z: J4 J- l9 u" E) B三、芯片介绍
FP7209采用转模拟调光技术,电流输出稳定,无电感啸叫及灯光频闪现象;软启动时间透过外部电容调整(FP7209M);SC引脚控制外部MOS进行输出短路保护(FP7209M);FP7209X芯片工作频率150KHz,FP7209M工作频率为100KHz-1MHz,可通过外部电阻调节;调光控制 DIM引脚,可以接受电压和PWM调光。
. U6 k1 S' x- I3 z8 z2 P  R, Y
* t, C+ E& k0 i! u5 m8 v7 C

( p$ E1 m6 ~( |. D2 cFP7209X与FP7209M的区别:
  • 封装:FP7209X:SOP-8L(EP),FP7209M:TSSOP-14L(EP);
  • 软启动:FP7209X无软启动调节,FP7209M可通过调节外置电容设置软启动时间;
  • 工作频率:FP7209X固定工作频率150KHz,FP7209M可通过外部电阻调节工作频率100KHz-1MHz;
  • 短路保护:FP7209X无短路保护,FP7209M控制外部MOS进行短路保护。
    3 F. ~3 ^9 m+ v0 H0 b; M' `

3 y3 e/ i* _6 l( e" o四、单节电池升压成为市面上太阳能控制器首选的原因?
那么,为什么单节电池升压可以成为市场上太阳能控制器的首选呢?
  • 单节电池升压的体积相对较小,相比于两节三节升压在体积上更加紧凑,可以节省出宝贵的空间;这对于一些空间有限的项目或产品来说尤为重要。(太阳能发电系统通常会安装在户外,如屋顶或田园等,此时一个小巧的太阳能控制器尤其合适。)
  • 单节电池升压相对更省钱,相比于两节或三节电池升压可以有效降低产品的制造成本。不仅如此,在运行过程中,单节电池升压也能减少能源损耗,使得太阳能发电系统更加高效稳定。# ^! M3 Y7 Z9 ], Z: A: S
然而,单节电池升压并不完美,它也存在着一定的局限性。首先,单节电池升压的电压升高是有限的,无法满足一些高电压需求的项目。其次,单节电池升压的电流输出相对较小,无法满足一些大功率负载的需求。因此,在选购太阳能控制器时,用户需根据自身需求来选择适合的类型和规格。

总结
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综上所述,单节电池升压在太阳能控制器市场上备受青睐,它的体积小、更省钱,满足了一些中小规模太阳能发电项目的特定需求。当然,在选择太阳能控制器时,我们需根据实际需求、产品成本、项目要求和场景来决定,选择适合的类型和规格。
如果你有想要做的太阳能控制器或者其他产品,都可以来找雅欣,我们会根据你的需求和预算为你匹配合适的芯片方案,使实际应用更节能、更高效。
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