先介紹下這款禮物的參數情況:
輸入電壓:30~100V 輸入電流:0~9A
輸出電壓:電池種類12、24、36、48V蓄電池或相應鋰電池
輸出電流:限制在20A以內(48V電池組工作時, 建議不超過15A輸出電流)
電能轉換效率:12V電池(平均93%), 24V電池(平均94%), 36和48V電池(平均95%)測試功率約150W, 損耗中包含單片機供電和液晶等控制系統供電, 為實際轉換效率。
結構極致精簡:Buck電路(沒有上交錯並聯, 是因為電流不大;也沒有上同步整流, 因為輸出電壓30V以後, 同步整流效率提升有限, 但是帶來結構上的複雜, 反而是穩定性的隱患。 )當然, 這2中電路我都設計過, 並在小範圍使用著。
整體電路高效:電路結構不是最好的怎麼保證高效?那就靠神器了,
散熱採用陶瓷散熱片導熱, 2面都打上很薄的一層矽脂導熱, 並加上風扇。
軟體部分:1、液晶顯示系統基本參數;2、按鍵可以設置必備參數如輸出電壓上限和電池模式(蓄電池或鋰電池)。
先簡單描述下, 再慢慢豐富內容和分享資料。
原理圖, 今天先上圖, 有空把原理圖裡的幾個要點稍微講講, 幫助剛入門的和新手理解(壇裡的大神可以飄過, 呵呵)
主電路原理圖
技術要點:
1、IR2110的高端驅動要點:首先VDD的電壓要和PWM輸入電壓電位一致(此處均為5V, 如果VDD是12V那麼對不起, 不能啟動);其次2110在用作高端驅動時, 是通過電容E1預充電後, 拉高G極電壓開通mos管, (DZ為穩壓二極體, 保護Vb和Vs間電壓小於25V, 超過25V燒2110切記);一旦PWM開關正常後, Buck電路續流時電容E1可以通過D2進行充電, 保證下次mos的開通(缺點是PWM有最大占空比限制,
2、DD2這個肖特基二極體作用就是防止夜間電池對PV放電, 避免損壞PV, 當然PV有防反接二極體的可以不用。
3、LM2576+7805組成了系統供電模組, 將輸出的電池側電壓變成12V和5V給系統供電。 (缺點是電池必須有電才能啟動, 10V電池可能無法啟動;高壓上電時輸出電容會有個上電衝擊, 因此接線禁止帶電接線, 應用直流空開合閘)
4、輸出電壓保護由單片機和LM358運放組成雙保護(硬體過壓保護目的是防止單片機響應不及時或者單片機死機, 確保萬無一失)
5、PA0和PA1是採樣電流信號, 由20mR附近電阻轉換電壓信號, 非常微弱而且是負壓差, 所以必須用差分方式進行調理和採樣。
6、由於是PWM主電路, 干擾比較大, 建議所有IC的 電源部分都安排一顆電容抗干擾用。
7、電路中還簡化了很多東西, 主要是由於管子比較結實餘量大所以問題不大, 也歡迎大家提意見和建議(比如:門極驅動一般都是小電阻+IN4148進行驅動;風扇和繼電器類的驅動並聯二極體續流;輸出端沒有保護, 如果電池接反除了燒保險還有炸輸出電容的危險;)
mppt使用範圍, 以開路電壓20V板子和12V電池組成系統為例
抓緊上圖:畫PCB時, 發現功率管安裝方向畫反了, 導致散熱器安裝斜著先將就了, 呵呵。
背板圖, 純手工焊接。
器件安裝集中一欄
封裝畫反了,影響了管子安裝,但是清晰可見247大晶片和陶瓷散熱片,另外還有2個按鍵。
調試線路
接下來就是自己測試情況圖,呵呵。這也是大家最關心的了。大家會看到2組測試,一個是我自己測試的,一個是免費送板給群友測試的。(2個圖內軟體顯示進行了調整,最終版本為群友版本液晶顯示,系統資料:第一行為,PV電壓、電流、功率;第二行為,電池電壓,發電累積度數,感測器溫度)。
群友測試圖1 24V電池充電162W功率
群友測試圖2 24V電池充電236W
自測試1 48V電池充電275W,輸入電流誤差0.2A
自測試2 48V電池充電,302W
自測試3 48V電池充電,344W,電流誤差0.2A
自測試4 7節磷酸鐵鋰電池串聯充電,152W
先寫這麼多,然後慢慢累積介紹,特別是改造過程和電路原理圖。其實mppt就是能控制的DC變換器而已,現在做多了,理論上任何一款可控的DC變換器我都能改造成mppt功能出來。然後提醒一些發燒友並不是任何情況適用mppt就效果好,小功率和低壓差的發燒友建議採用直充方式充電,花來買mppt控制器的錢不如直接買太陽能板板合適,當然一款普通的控制器保護電池充電不過壓還是必須的。
發現了PCB錯誤後,進行了修訂,現在的版本號是BuckV01B05,然後再上幾張發燒友測試截圖
在48V下接近500W工作(旁邊是個升壓型mppt,16V升壓48V)
清晰可見的版本號碼BuckV01B05
600W一切正常,超出預期,已累計發電2度。(該版本輸入電流放寬到10了,呵呵)
秦皇島非晶板測試(開路電壓約100V,稍微有點危險的樣子,呵呵),工作電壓72V,充12V電池,壓差有點大也是個考驗。
再來張發燒友改造後的大電流,溫度不低,效率下降不少(壓差大,輸出電壓低,電流大,所以效率不高)
文章內容來源於電源網merryearnest
文章內容來源於電源網merryearnest
封裝畫反了,影響了管子安裝,但是清晰可見247大晶片和陶瓷散熱片,另外還有2個按鍵。
調試線路
接下來就是自己測試情況圖,呵呵。這也是大家最關心的了。大家會看到2組測試,一個是我自己測試的,一個是免費送板給群友測試的。(2個圖內軟體顯示進行了調整,最終版本為群友版本液晶顯示,系統資料:第一行為,PV電壓、電流、功率;第二行為,電池電壓,發電累積度數,感測器溫度)。
群友測試圖1 24V電池充電162W功率
群友測試圖2 24V電池充電236W
自測試1 48V電池充電275W,輸入電流誤差0.2A
自測試2 48V電池充電,302W
自測試3 48V電池充電,344W,電流誤差0.2A
自測試4 7節磷酸鐵鋰電池串聯充電,152W
先寫這麼多,然後慢慢累積介紹,特別是改造過程和電路原理圖。其實mppt就是能控制的DC變換器而已,現在做多了,理論上任何一款可控的DC變換器我都能改造成mppt功能出來。然後提醒一些發燒友並不是任何情況適用mppt就效果好,小功率和低壓差的發燒友建議採用直充方式充電,花來買mppt控制器的錢不如直接買太陽能板板合適,當然一款普通的控制器保護電池充電不過壓還是必須的。
發現了PCB錯誤後,進行了修訂,現在的版本號是BuckV01B05,然後再上幾張發燒友測試截圖
在48V下接近500W工作(旁邊是個升壓型mppt,16V升壓48V)
清晰可見的版本號碼BuckV01B05
600W一切正常,超出預期,已累計發電2度。(該版本輸入電流放寬到10了,呵呵)
秦皇島非晶板測試(開路電壓約100V,稍微有點危險的樣子,呵呵),工作電壓72V,充12V電池,壓差有點大也是個考驗。
再來張發燒友改造後的大電流,溫度不低,效率下降不少(壓差大,輸出電壓低,電流大,所以效率不高)
文章內容來源於電源網merryearnest
文章內容來源於電源網merryearnest