本發(fā)明涉及開關(guān)電路領(lǐng)域，具體涉及一種降低太陽能旁路開關(guān)電路功耗的裝置和方法。

背景技術(shù)：

太陽能電池板是由多個(gè)太陽能單元串聯(lián)組成，每個(gè)太陽能單元或者固定數(shù)量的串聯(lián)單元需要并聯(lián)一個(gè)旁路二極管，當(dāng)對應(yīng)的太陽能單元被云、異物遮擋或者損壞時(shí)，則該單元不會(huì)產(chǎn)生電能，則其他單元產(chǎn)生的電流會(huì)從被遮擋單元的旁路二極管通過，這樣就不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)單元損壞導(dǎo)致整個(gè)太陽能電池板無法工作的情況發(fā)生。但旁路二極管存在一個(gè)問題，當(dāng)旁路二極管使用肖特基二極管時(shí)，其存在正向壓降，在二極管上會(huì)產(chǎn)生很大的功耗，旁路二極管的溫度會(huì)很高。更進(jìn)一步的現(xiàn)有技術(shù)，則采用旁路開關(guān)電路控制Power MOS來代替旁路二極管。旁路開關(guān)電路一般包括Power MOS管M1和M2，振蕩器101，電荷泵102，以及一個(gè)由電阻R1、R2、比較器104、基準(zhǔn)電路103以及驅(qū)動(dòng)器105組成的電壓檢測模塊組成。在Power MOS管M1上產(chǎn)生功耗很小，從而降低溫度可以，太陽能板的轉(zhuǎn)化效率提高，可靠性提高。

但是上述方案存在充放電過程中，旁路開關(guān)電路的電壓檢測模塊會(huì)持續(xù)不斷的損耗電容C1的能量，增加電容C1的充電時(shí)間，增加功耗、提高溫度的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠減小太陽能旁路開關(guān)電路的功耗、降低所述電路溫度的裝置，所述裝置通過減少旁路開關(guān)電路的電壓檢測模塊工作頻率，達(dá)到減少電容C1的充電時(shí)間，最終減小太陽能旁路開關(guān)電路的功耗、降低所述電路溫度的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明方案包括Power MOS管M1，所述Power MOS管M1漏極和源極之間依次連接有Power MOS管M2，振蕩器201、電荷泵202，電容C1，以及連接在電容C1及所述Power MOS管M1之間的電壓檢測模塊，其特征在于：所述裝置還包括一個(gè)分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206，分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206連接在振蕩器201和電荷泵202之間，以及一個(gè)連接在電容C1、所述電壓檢測模塊及所述分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206之間的PMOS管M3。

作為優(yōu)選，進(jìn)一步地，所述電壓檢測模塊包括一次連接的電阻R1、電阻R2，基準(zhǔn)電路203，比較器204以及驅(qū)動(dòng)器205。

進(jìn)一步地，所述振蕩器201是脈沖振蕩器。

進(jìn)一步地，所述分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206是產(chǎn)生循環(huán)方波信號的分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路。

進(jìn)一步地，所述裝置用于太陽能電池板。

本發(fā)明還提供一種降低太陽能旁路開關(guān)電路功耗的裝置的工作方法，包括以下步驟：

(1)所述電壓檢測模塊檢測電容C1的電量不足以開啟Power MOS M1時(shí)，Power MOS管M2開啟，振蕩器201產(chǎn)生的脈沖信號，送入電荷泵202，電荷泵202工作，給電容C1進(jìn)行充電；

(2)所述振蕩器201產(chǎn)生的脈沖信號同時(shí)也送入分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206，產(chǎn)生分時(shí)脈沖控制PMOS管M3；

(3)所述電壓檢測模塊在PMOS管M3開通時(shí)檢測電容C1電壓，電容C1電壓不足以開啟Power MOS管M1時(shí)，重復(fù)步驟(1)。

作為優(yōu)選，進(jìn)一步地，所述步驟(2)還包括：

A、分時(shí)脈沖信號處于低電平時(shí)，PMOS管M3開通，所述電壓檢測模塊工作；

B、分時(shí)脈沖信號處于高電平時(shí)，PMOS管M3關(guān)斷，所述電壓檢測模塊不工作。

進(jìn)一步地，所述振蕩器201產(chǎn)生的脈沖信號是固定頻率的脈沖信號。

近一步地，所述分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路(206)產(chǎn)生的分時(shí)脈沖信號是循環(huán)方波信號。

本發(fā)明如圖2連接電路圖，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在旁路開關(guān)電路中加入分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206和PMOS管M3。通過設(shè)置分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206產(chǎn)生的脈沖信號一個(gè)周期內(nèi)的高低電平比值，能夠控制PMOS管M3關(guān)斷和開通的時(shí)間比值，進(jìn)而能夠控制所述電壓檢測電路的工作時(shí)間頻率，減小電壓檢測電路的功耗。從而能夠得到如下技術(shù)效果：(1)降低旁路開關(guān)電路功耗；(2)降低溫度；(3)提高太陽能板的轉(zhuǎn)化效率；(4)提高太陽能板的可靠性。

附圖說明

圖1現(xiàn)有技術(shù)的裝置電路圖

圖2本發(fā)明裝置電路圖

圖3本發(fā)明裝置脈沖信號的周期時(shí)序圖

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

本發(fā)明裝置電路圖如圖2，其在現(xiàn)有技術(shù)的改良方案的基礎(chǔ)上，在電路中增加了一個(gè)分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206和一個(gè)PMOS管M3。分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206連接在振蕩器201和電荷泵202之間，以及一個(gè)連接在電容C1、所述電壓檢測模塊及所述分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206之間的PMOS管M3。

所述電壓檢測模塊包括依次連接的電阻R1、電阻R2，基準(zhǔn)電路203，比較器204以及驅(qū)動(dòng)器205。所述振蕩器201是脈沖振蕩器。所述分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206是產(chǎn)生循環(huán)方波信號的分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路。所述裝置用于太陽能電池板。

本實(shí)施例所述裝置的工作方法包括以下步驟：

(1)所述電壓檢測模塊檢測電容C1的電量不足以開啟Power MOS M1時(shí)，Power MOS管M2開啟，振蕩器201產(chǎn)生的脈沖信號，送入電荷泵202，電荷泵202工作，給電容C1進(jìn)行充電；

(2)所述振蕩器201產(chǎn)生的脈沖信號同時(shí)也送入分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206，產(chǎn)生分時(shí)脈沖控制PMOS管M3，分時(shí)脈沖信號處于低電平時(shí)，PMOS管M3開通，所述電壓檢測模塊工作；分時(shí)脈沖信號處于高電平時(shí)，PMOS管M3關(guān)斷，所述電壓檢測模塊不工作；

(3)所述電壓檢測模塊在PMOS管M3開通時(shí)檢測電容C1電壓，電容C1電壓不足以開啟Power MOS管M1時(shí)，重復(fù)步驟(1)。

分時(shí)脈沖信號是一個(gè)周期為T的循環(huán)方波信號,時(shí)序圖如圖3。周期T內(nèi)高電平時(shí)間Toff內(nèi)關(guān)斷PMOS管M3，低電平時(shí)間Ton內(nèi)開啟PMOS管M3，電壓檢測模塊工作，檢測電容C1的電壓Vcc能否開啟Power MOS管M1。

所述電壓檢測模塊降低后的功耗為I＝Icc×Ton/(Ton+Toff)。其中Icc為電壓檢測模塊的靜態(tài)電流，Ton和Toff分別為脈沖信號一個(gè)周期T的低電平時(shí)間和高電平時(shí)間。本發(fā)明采用高電平時(shí)間Ton＝T/10，低電平時(shí)間Toff＝9T/10。則旁路電路中電壓檢測模塊消耗的功耗降低為I＝Icc×Ton/(Ton+Toff)＝0.1Icc。電荷泵(202)對C1的充電電流不變，電壓檢測模塊的功耗就降低為現(xiàn)有技術(shù)改良方案中電壓檢測模塊功耗的1/10。

所述振蕩器201產(chǎn)生的脈沖信號是固定頻率的脈沖信號。所述分時(shí)脈沖產(chǎn)生電路206產(chǎn)生的分時(shí)脈沖信號是循環(huán)方波信號。

上述裝置能夠替代旁路二極管用于太陽能電池板。當(dāng)太陽能電池板的某一個(gè)單元被遮擋，不產(chǎn)生電能，另外的單元正常工作，則電流就會(huì)通過被擋單元的上述裝置通過，而不是消耗在該單元產(chǎn)生的阻抗中，從而確保太陽能電池板仍然能夠輸出電能。

實(shí)施例2

本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步說明分時(shí)脈沖信號周期T內(nèi)高電平與低電平時(shí)間的占比對旁路開關(guān)電路中電壓檢測模塊功耗的影響。

本發(fā)明采用周期為T的循環(huán)方波信號，其高電平時(shí)間Ton＝T/20，低電平時(shí)間Toff＝19T/20。則旁路電路中電壓檢測模塊消耗的功耗降低為I＝Icc×Ton/(Ton+Toff)＝0.05Icc。電荷泵202對C1的充電電流不變，電壓檢測模塊的功耗就降低為現(xiàn)有技術(shù)方案中電壓檢測模塊功耗的1/20。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。