一種基于數(shù)字控制的太陽能升降壓電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于數(shù)字控制的太陽能升降壓電路，涉及太陽能充電電路；它包括輸入電壓端、輸出電壓端、DSP數(shù)字信號(hào)處理器、輸入電壓電流檢測(cè)電路、升降壓電路以及輸出電壓電流檢測(cè)電路，所述輸入電壓端連接至升降壓電路和輸入電壓電流檢測(cè)電路上，所述輸入電壓電流檢測(cè)電路的輸出端和輸出電壓電流檢測(cè)電路的輸出端同時(shí)連接在DSP數(shù)字信號(hào)處理器上，該DSP數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端連接至上述的升降壓電路上，所述升降壓電路的輸出端連接至輸出電壓端，該輸出電壓端連接至上述的輸出電壓電流檢測(cè)電路上；本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的輸入電壓范圍寬、轉(zhuǎn)換效率與太陽能利用率高。
【專利說明】—種基于數(shù)字控制的太陽能升降壓電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能充電電路，更具體的說，本實(shí)用新型涉及一種基于數(shù)字控制的太陽能升降壓電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)大工業(yè)的發(fā)展，造成大量的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染加劇，環(huán)保產(chǎn)品提到了首要位置，尤其是太陽能產(chǎn)品得到了空前的推廣應(yīng)用。這些太陽能產(chǎn)品，均是通過太陽能板將光能轉(zhuǎn)化為電能后，存儲(chǔ)于蓄電池中，而目前的太陽能充電電路多數(shù)采用升壓或者降壓的方式給電池充電，其不足之處在于輸入電壓范圍較窄，轉(zhuǎn)換效率與太陽能利用率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于有效克服上述技術(shù)的不足，提供一種基于數(shù)字控制的太陽能升降壓電路，該電路具有輸入電壓范圍寬、轉(zhuǎn)換效率與太陽能利用率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，其改進(jìn)之處在于:它包括它包括輸入電壓端、輸出電壓端、DSP數(shù)字信號(hào)處理器、輸入電壓電流檢測(cè)電路、升降壓電路以及輸出電壓電流檢測(cè)電路，所述輸入電壓端連接至升降壓電路和輸入電壓電流檢測(cè)電路上，所述輸入電壓電流檢測(cè)電路的輸出端和輸出電壓電流檢測(cè)電路的輸出端同時(shí)連接在DSP數(shù)字信號(hào)處理器上，該DSP數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端連接至上述的升降壓電路上，所述升降壓電路的輸出端連接至輸出電壓端，該輸出電壓端連接至上述的輸出電壓電流檢測(cè)電路上。
[0005]上述的結(jié)構(gòu)中，所述DSP數(shù)字信號(hào)處理器包括一芯片以及連接在芯片上的外圍電路，所述芯片上具有第52引腳、第53引腳、第54引腳以及第55引腳。
[0006]上述的結(jié)構(gòu)中，所述芯片為ICPIC33FJ32GS606。
[0007]上述的結(jié)構(gòu)中，所述升降壓電路包括有芯片U13、芯片U14、M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q33、M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q34、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q32、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q35以及電感L7，從第52引腳、第53引腳輸出控制信號(hào)波形經(jīng)芯片U13放大后分別控制MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q34、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q33，從第54引腳、第55引腳輸出控制信號(hào)波形經(jīng)芯片U14放大后分別控制MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q32、M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q33。
[0008]上述的結(jié)構(gòu)中，所述輸入電壓端為10-100V的直流電輸入，所述輸出電壓端為54.6V的直流電輸出。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型的輸入電壓范圍較寬，是傳統(tǒng)升壓或降壓電路的兩倍，轉(zhuǎn)換效率和太陽能利用率高，轉(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)的升壓與降壓組合的電路高10%左右，元件器數(shù)量、電路體積及成本比傳統(tǒng)的升壓與降壓組合的電路減少30%左右。
[0010]【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的原理方框圖；
[0012]圖2 為本實(shí)用新型的DSP數(shù)字信號(hào)處理器的電路原理圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型的升降壓電路的電路圖；[0014]圖4為升降壓電路的升壓過程中驅(qū)動(dòng)波形時(shí)序圖；
[0015]圖5為升降壓電路的降壓過程中驅(qū)動(dòng)波形時(shí)序圖。
[0016]【【具體實(shí)施方式】】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0018]參照?qǐng)D1所示，本實(shí)用新型揭示的一種基于數(shù)字控制的太陽能升降壓電路，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中的輸入電壓范圍較窄、轉(zhuǎn)換效率和太陽能利用率低下的問題。結(jié)合圖1，所述的基于數(shù)字控制的太陽能升降壓電路包括輸入電壓端10、輸出電壓端20、DSP數(shù)字信號(hào)處理器30、輸入電壓電流檢測(cè)電路40、升降壓電路50以及輸出電壓電流檢測(cè)電路60，所述輸入電壓端10為10-100V的直流電輸入，輸出電壓端20為54.6V的直流電輸出，輸入電壓端10連接至升降壓電路50和輸入電壓電流檢測(cè)電路40上，輸入電壓電流檢測(cè)電路40的輸出端和輸出電壓電流檢測(cè)電路60的輸出端同時(shí)連接在DSP數(shù)字信號(hào)處理器30上，該DSP數(shù)字信號(hào)處理器30的輸出端連接至上述的升降壓電路50上，所述升降壓電路50的輸出端連接至輸出電壓端20，該輸出電壓端20連接至上述的輸出電壓電流檢測(cè)電路60上。
[0019]輸入電壓端10的10-100V不穩(wěn)定直流電壓經(jīng)過升降壓電路50得到54.6V穩(wěn)定的直流電壓給鋰電池充電，DSP數(shù)字信號(hào)處理器30通過檢測(cè)輸入電壓電流與其輸出電壓電流，經(jīng)過運(yùn)算輸出控制信號(hào)給升降壓電路50，實(shí)現(xiàn)輸入寬電壓范圍穩(wěn)壓、恒流、最大功率跟蹤MPPT以及各種保護(hù)功能。
[0020]結(jié)合圖2、圖3所示，我們對(duì)本實(shí)用新型的工作原理進(jìn)行詳細(xì)的說明，圖2為DSP數(shù)字信號(hào)處理器30的電路 原理圖，在本實(shí)施例中，所述DSP數(shù)字信號(hào)處理器30包括一芯片以及連接在該芯片上的外圍電路，并且在本實(shí)施例中該芯片為ICPIC33FJ32GS606，芯片上具有第52引腳、第53引腳、第54引腳以及第55引腳。圖3為升降壓電路50的電路圖，升降壓電路包括有芯片U13、芯片U14、M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q33、M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q34、M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q32、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q35以及電感L7，DSP數(shù)字信號(hào)處理器30通過檢測(cè)輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流，通過運(yùn)算，從第52引腳、第53引腳輸出控制信號(hào)波形經(jīng)芯片U13放大后分別控制MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q34、M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q33，從第54引腳、第55引腳輸出控制信號(hào)波形經(jīng)芯片U14放大后分別控制MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q32、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q33。進(jìn)一步的，我們對(duì)升降壓電路50的工作過程進(jìn)行描述，
[0021]升降壓電路集升壓與降壓于一體，既可升壓又可降壓，因此輸入電壓范圍是傳統(tǒng)單純升壓或者單純降壓的兩倍，電路采用同步續(xù)流技術(shù)，減少二極管正向?qū)▔航档膿p耗進(jìn)一步提高電路的轉(zhuǎn)換效率與降低自身的熱損耗。升壓過程如下，驅(qū)動(dòng)波形時(shí)序如圖4所示，當(dāng)輸入電壓低于輸出電壓時(shí)，升降壓電路進(jìn)入升壓模式，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q33的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形始終為高電平，使MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q33長期處于導(dǎo)通狀態(tài)。MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q34的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形始終為低電平，使MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q34長期處于截止?fàn)顟B(tài)。MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q32與MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q35的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)形成互補(bǔ)的高頻方波，并且與電感L7形成同步整流的BOOST升壓電路，通過調(diào)節(jié)MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q35柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比可使輸出電壓得到穩(wěn)定的54.6V，以上為升壓的整個(gè)過程。降壓過程如下，驅(qū)動(dòng)波形時(shí)序如圖5所示，當(dāng)輸入電壓高于輸出電壓時(shí)，升降壓電路進(jìn)入降壓模式，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q32的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形始終為高電平，使MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q32長期處于導(dǎo)通狀態(tài)；M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q35的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形始終為低電平，使MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q35長期處于截止?fàn)顟B(tài)。MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q33與MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q34的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)形成互補(bǔ)的高頻方波，并且與電感L7形成同步續(xù)流的BUCK降壓電路，通過調(diào)節(jié)Q33柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比可使輸出電壓得到穩(wěn)定的54.6V，以上為降壓的整個(gè)過程。DSP數(shù)字信號(hào)處理器30通過檢測(cè)輸入電壓與輸出電壓做比較，在升壓模式與降壓模式之間切換從而實(shí)現(xiàn)寬電壓范圍的穩(wěn)壓。
[0022]以上所描述的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，上述具體實(shí)施例不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以出現(xiàn)各種變形及修改，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤飾、修改或等同替換，均屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于數(shù)字控制的太陽能升降壓電路，其特征在于:它包括輸入電壓端、輸出電壓端、DSP數(shù)字信號(hào)處理器、輸入電壓電流檢測(cè)電路、升降壓電路以及輸出電壓電流檢測(cè)電路，所述輸入電壓端連接至升降壓電路和輸入電壓電流檢測(cè)電路上，所述輸入電壓電流檢測(cè)電路的輸出端和輸出電壓電流檢測(cè)電路的輸出端同時(shí)連接在DSP數(shù)字信號(hào)處理器上，該DSP數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端連接至上述的升降壓電路上，所述升降壓電路的輸出端連接至輸出電壓端，該輸出電壓端連接至上述的輸出電壓電流檢測(cè)電路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字控制的太陽能升降壓電路，其特征在于:所述DSP數(shù)字信號(hào)處理器包括一芯片以及連接在芯片上的外圍電路，所述芯片上具有第52引腳、第53引腳、第54引腳以及第55引腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于數(shù)字控制的太陽能升降壓電路，其特征在于:所述芯片為 ICPIC33FJ32GS606。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于數(shù)字控制的太陽能升降壓電路，其特征在于:所述升降壓電路包括有芯片U13、芯片U14、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q33、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q34、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q32、M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q35以及電感L7，從第52引腳、第53引腳輸出控制信號(hào)波形經(jīng)芯片U13放大后分別控制MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q34、M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q33，從第54引腳、第55引腳輸出控制信號(hào)波形經(jīng)芯片U14放大后分別控制MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q32、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q33。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字控制的太陽能升降壓電路，其特征在于:所述輸入電壓端為10-100V的直流電輸入，所述輸出電壓端為54.6V的直流電輸出。
【文檔編號(hào)】H02M3/155GK203761269SQ201420134657
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月22日
【發(fā)明者】尹相柱 申請(qǐng)人:深圳市德蘭明?？萍加邢薰?br>