沈陽量體裁衣電源有限公司
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4NIC電源模塊一次母線電壓調(diào)節(jié)單元(峰值功率跟蹤單元)
一次母線電壓調(diào)節(jié)單元電路以Boost DC/DC電壓變換電路為核心,同時(shí)增加了以兩個(gè)MOSFET組合而成的一次母線控制開關(guān)。Boost電壓變換電路由MOSFET開關(guān)管Q1,續(xù)流二極管D3、D4,儲能電感L2與濾波電容C13組成,升壓變換比滿足M = Vout/Vin = 1/ (1-D)(1)
由于一次母線輸出電壓Vout被鉗位在蓄電池組工作電壓,即7.2V~8.4V區(qū)間某特定值,則調(diào)整微處理單元發(fā)出的PWM控制信號占空比D,可調(diào)整輸入電壓(即太陽電池陣輸出電壓)Vin。在此基礎(chǔ)上,調(diào)用峰值功率跟蹤(MPPT)算法,實(shí)現(xiàn)太陽電池陣輸出功率最大化。
電流電壓信號采集單元
信號采集單元以MAX4373F電流傳感放大器與分壓精密電阻為核心,采集初始輸入、一次母線、蓄電池組、5/3.3V二次母線等6處節(jié)點(diǎn)的電壓電流信號。信號送入集成運(yùn)放LM234進(jìn)行電壓跟隨,再經(jīng)過一階R-C濾波電路濾去紋波,最終送入MAX397等待A/D轉(zhuǎn)換。
充電調(diào)節(jié)器單元
蓄電池組充電調(diào)節(jié)器由n-MOSFET與p-MOSFET組合電子開關(guān)構(gòu)成,具體結(jié)構(gòu)同圖3右側(cè)的電子開關(guān)。充電過程中,MOSFET驅(qū)動器輸出高電平信號,則n-MOSFET IRF3205導(dǎo)通,使p-MOSFET IRF4905的G極電壓近似為0,此時(shí)IRF4905的S極與G極間電壓為正,使IRF4905導(dǎo)通。當(dāng)蓄電池組達(dá)到滿充電壓時(shí),微處理單元控制電子開關(guān)關(guān)斷。
二次母線電壓調(diào)節(jié)單元(放電調(diào)節(jié)單元)
由于輸出電壓為特定值,二次母線電壓調(diào)節(jié)單元中采用了MAX649(5V輸出)、MAX651(3.3V輸出)的Buck型DC/DC降壓變換控制芯片。MAX649、MAX651芯片將4.0V~16.5V范圍內(nèi)的任意的一次母線電壓分別轉(zhuǎn)換為3.3V與5V,供給星上各分系統(tǒng)的能量需求。當(dāng)輸出電流處于10mA~1.5A范圍內(nèi),芯片功率轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到90%以上。
放電調(diào)節(jié)器同樣由受微控制單元驅(qū)動的n-MOSFET與p-MOSFET組合電子開關(guān)構(gòu)成。