專利名稱：一種基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能充電控制器技術(shù)，特別是涉及一種基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路。
背景技術(shù)：
太陽能具有環(huán)保、無污染等優(yōu)良特性，成為現(xiàn)代社會(huì)能源發(fā)展的方向。在太陽能技術(shù)中，最重要的技術(shù)之一就是太陽能充電控制器。
現(xiàn)有技術(shù)中，市場(chǎng)上有很多太陽能充電控制器，但是都存在一些不足，一些簡(jiǎn)易型的太陽能充電控制器在蓄電池充滿后，為保護(hù)蓄電池，對(duì)太陽能電池板的正負(fù)極進(jìn)行短路， 這樣會(huì)造成太陽能電池板陣列的節(jié)溫過高，容易損壞太陽能電池板，降低太陽能電池板的使用壽命。一部分太陽能充電控制器沒有太陽能電池的最大功率電跟蹤(MPPT)功能，導(dǎo)致太陽能電池板的能量轉(zhuǎn)換效率(發(fā)電功率)得不到有效的提高。也有太陽能充電控制器都采用微控制器和外圍分立元件構(gòu)成，造成系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)，信號(hào)調(diào)理電路都是由外圍的分立電路來實(shí)現(xiàn)，分立元器件存在一致性較差、存在溫漂較大等缺點(diǎn)。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器以解決現(xiàn)有技術(shù)不足， 故提供一種與基于PS0C的MPPT型太陽能充電控制器配套適用的負(fù)載功率回路甚為必要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路，該負(fù)載功率回路能夠提供VDD1、VDD2和VDD3三種電壓。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)。
一種基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路，設(shè)置有蓄電池電壓采樣單元、驅(qū)動(dòng)單元、輸出控制單元、負(fù)載電流采樣單元、電阻R21和電阻R22 ；所述蓄電池電壓采樣單元設(shè)置有電阻R15、電阻R16和電容C16 ； 所述驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置有電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6和三極管Q7;所述輸出控制單元設(shè)置為MOSFET管Q8; 所述負(fù)載電流采樣單元設(shè)置為電阻R23 ；電阻R15的一端、負(fù)載正極與蓄電池正極連接，電阻R15的另一端、電阻R16的一端、電容C16的一端與Battsense端連接；電阻R17的一端與Loadctrl端連接，電阻R17的另一端、電阻R18的一端、三極管Q4 的基極連接，三極管Q4的集電極、電阻R19的一端與三極管Q5的基極連接；三極管Q5的集電極、電阻R20的一端、三極管Q6的基極與三極管Q7的基極連接； 電阻R19的另一端、電阻R20的另一端、三極管Q6的集電極與VDDl連接，三極管Q6 的射極、三極管Q7的射極與電阻R21的一端連接，電阻R21的另一端、電阻R22的一端與MOSFET管Q8的柵極連接，MOSFET管Q8的漏極與負(fù)載負(fù)極連接，MOSFET管Q8的源極與電阻R23的一端連接；電阻R23的另一端、電阻R22的另一端、三極管Q7的集電極、三極管Q5的射極、三極管 Q4的射極、電阻R18的另一端、電容C16的另一端、電阻R16的另一端接地。
所述三極管Q4的型號(hào)為MMBT4401。
所述三極管Q5的型號(hào)為MMBT4401。
所述三極管Q6的型號(hào)為MMBT4401。
所述三極管Q7的型號(hào)為匪肌4403。
所述MOSFET 管 Q8 的型號(hào)為 IRF3205。
所述電阻R15為330K歐姆，所述電阻R16為30K歐姆，所述電容C16為luF。
所述電阻Rl7為20K歐姆，所述電阻R18為200K歐姆，所述電阻R19為100K歐姆， 所述電阻R20為100K歐姆。
所述電阻R23為2毫歐姆。
所述電阻R21為20歐姆，所述電阻R22為IOK歐姆。
本發(fā)明的一種基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路，設(shè)置有蓄電池電壓采樣單元、驅(qū)動(dòng)單元、輸出控制單元、負(fù)載電流采樣單元、電阻R21和電阻R22 ； 所述蓄電池電壓采樣單元設(shè)置有電阻R15、電阻R16和電容C16 ；所述驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置有電阻 R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6和三極管Q7;所述輸出控制單元設(shè)置為MOSFET管Q8;所述負(fù)載電流采樣單元設(shè)置為電阻R23;電阻R15的一端、負(fù)載正極與蓄電池正極連接，電阻R15的另一端、電阻R16的一端、電容C16的一端與Battsense 端連接；電阻R17的一端與Loadctrl端連接，電阻R17的另一端、電阻R18的一端、三極管 Q4的基極連接，三極管Q4的集電極、電阻R19的一端與三極管Q5的基極連接；三極管Q5 的集電極、電阻R20的一端、三極管Q6的基極與三極管Q7的基極連接；電阻R19的另一端、 電阻R20的另一端、三極管Q6的集電極與VDDl連接，三極管Q6的射極、三極管Q7的射極與電阻R21的一端連接，電阻R21的另一端、電阻R22的一端與MOSFET管Q8的柵極連接， MOSFET管Q8的漏極與負(fù)載負(fù)極連接，MOSFET管Q8的源極與電阻R23的一端連接；電阻R23 的另一端、電阻R22的另一端、三極管Q7的集電極、三極管Q5的射極、三極管Q4的射極、電阻R18的另一端、電容C16的另一端、電阻R16的另一端接地。本發(fā)明的基于PSoC的MPPT 型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路能夠與基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器配合使用，具有高效率低成本的特點(diǎn)。


利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。
圖1是本發(fā)明的一種基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路電路圖。
圖1中，包括 蓄電池電壓采樣單元100、 驅(qū)動(dòng)單元200、輸出控制單元300、 負(fù)載電流采樣單元400。
具體實(shí)施方式
結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
見圖1，一種基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路，設(shè)置有蓄電池電壓采樣單元100、驅(qū)動(dòng)單元200、輸出控制單元300、負(fù)載電流采樣單元400、電阻R21和電阻R22。
蓄電池電壓采樣單元100設(shè)置有電阻R15、電阻R16和電容C16。
驅(qū)動(dòng)單元200設(shè)置有電阻Rl7、電阻Rl8、電阻Rl9、電阻R20、三極管Q4、三極管Q5、 三極管Q6和三極管Q7。
輸出控制單元300設(shè)置為MOSFET管Q8，Q8是控制負(fù)載回路功率輸出的功率 MOSFET 管。
負(fù)載電流采樣單元400設(shè)置為電阻R23，精密電阻R23上產(chǎn)生的電壓差信號(hào) LoadCurV+和LoadCurV-送PSoC中央處理器進(jìn)行差分放大，然后再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。
電阻R15的一端、負(fù)載正極與蓄電池正極連接，電阻R15的另一端、電阻R16的一端、電容C16的一端與Battsense端連接，分壓信號(hào)Battsense送至PSoC中央處理器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。
電阻R17的一端與Loadctrl端連接，電阻R17的另一端、電阻R18的一端、三極管 Q4的基極連接，三極管Q4的集電極、電阻R19的一端與三極管Q5的基極連接。
三極管Q5的集電極、電阻R20的一端、三極管Q6的基極與三極管Q7的基極連接。
電阻R19的另一端、電阻R20的另一端、三極管Q6的集電極與VDDl連接，三極管 Q6的射極、三極管Q7的射極與電阻R21的一端連接，電阻R21的另一端、電阻R22的一端與 MOSFET管Q8的柵極連接，MOSFET管Q8的漏極與負(fù)載負(fù)極連接，MOSFET管Q8的源極與電阻R23的一端連接。
電阻R23的另一端、電阻R22的另一端、三極管Q7的集電極、三極管Q5的射極、三極管Q4的射極、電阻R18的另一端、電容C16的另一端、電阻R16的另一端接地。
所述三極管Q4的型號(hào)為MMBT4401。
所述三極管Q5的型號(hào)為MMBT4401。
所述三極管Q6的型號(hào)為MMBT4401。
所述三極管Q7的型號(hào)為MMBT4403。
所述MOSFET 管 Q8 的型號(hào)為 IRF3205。
所述電阻R15為330K歐姆，所述電阻R16為30K歐姆，所述電容C16為luF。
所述電阻R17為20K歐姆，所述電阻Rl8為200K歐姆，所述電阻R19為100K歐姆， 所述電阻R20為100K歐姆。
所述電阻R23為2毫歐姆。
所述電阻R21為20歐姆，所述電阻R22為IOK歐姆。
本發(fā)明的工作原理是精密電阻R15、R16和電容C16構(gòu)成蓄電池電壓采樣單元 100，分壓信號(hào)Battsense送至PSoC中央處理器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。Q8是控制負(fù)載回路功率輸出的功率MOSFET管，精密電阻R23構(gòu)成負(fù)載電流采樣單元400。負(fù)載功率回路的輸出端口的正極和蓄電池正極輸出端BAT+連接，負(fù)極和功率MOSFET Q8的漏極連接。精密電阻R23 一端連接功率MOSFET Q8的源極，另一端和公共地GND連接。精密電阻R23上產(chǎn)生的電壓差信號(hào)LoadCurV+和LoadCurV-送PSoC中央處理器進(jìn)行差分放大，然后再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。 電阻R17、R18、R19、R20和三極管Q4、Q5、Q6、Q7組成負(fù)載功率回路MOSFET單元的驅(qū)動(dòng)電路。PSoC中央處理器發(fā)出的負(fù)載回路功率輸出控制信號(hào)LoadCtrl經(jīng)過電阻R17和三極管 Q4的基極連接，三極管Q4的發(fā)射極和公共地GND連接，三極管Q4的基極經(jīng)過下拉電阻R18 和公共地GND連接。三極管Q4的集電極和三極管Q5的基極連接，同時(shí)經(jīng)過上拉電阻R19和電源VDDl連接。三極管Q5的集電極和三極管Q6的基極、三極管Q7的基極連接，同時(shí)經(jīng)過上拉電阻R20和電源VDDl連接。三極管Q5的發(fā)射極和公共地GND連接。三極管Q6和Q7 構(gòu)成推挽輸出電路，三極管Q6的集電極和電源VDDl連接，它的發(fā)射極和三極管Q7的發(fā)射極連接，Q7的集電極和公共地GND連接。三極管Q6的發(fā)射極經(jīng)過電阻R21和功率MOSFET Q8的柵極連接，同時(shí)功率MOSFET Q8的柵極經(jīng)過電阻R22和公共地GND連接。
本發(fā)明通過蓄電池電壓采樣單元100將蓄電池的信號(hào)輸送至PSOC中央處理器，并通過負(fù)載電流采樣單元400采集負(fù)載電流信號(hào)輸送至PSOC中央處理器，PSOC中央處理器輸出負(fù)載通路開關(guān)指令，驅(qū)動(dòng)單元200接收PSOC中央處理器輸出的開關(guān)指令，控制輸出控制單元300。故能夠根據(jù)蓄電池和負(fù)載的狀況及時(shí)調(diào)整對(duì)負(fù)載的供電情況，控制更精確。而且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，成本低廉。
需要說明的是，本發(fā)明中的電子元器件參數(shù)并不僅僅局限于本實(shí)施例的參數(shù)，可以在一定范圍內(nèi)變化。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路，其特征在于設(shè)置有蓄電池電壓采樣單元、驅(qū)動(dòng)單元、輸出控制單元、負(fù)載電流采樣單元、電阻R21和電阻R22 ；所述蓄電池電壓采樣單元設(shè)置有電阻R15、電阻R16和電容C16 ；所述驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置有電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6和三極管Q7 ；所述輸出控制單元設(shè)置為MOSFET管Q8 ；所述負(fù)載電流采樣單元設(shè)置為電阻R23 ；電阻R15的一端、負(fù)載正極與蓄電池正極連接，電阻R15的另一端、電阻R16的一端、電容C16的一端與Battsense端連接；電阻R17的一端與Loadctrl端連接，電阻R17的另一端、電阻R18的一端與三極管Q4 的基極連接，三極管Q4的集電極、電阻R19的一端與三極管Q5的基極連接；三極管Q5的集電極、電阻R20的一端、三極管Q6的基極與三極管Q7的基極連接；電阻R19的另一端、電阻R20的另一端、三極管Q6的集電極與VDDl連接，三極管Q6 的射極、三極管Q7的射極與電阻R21的一端連接，電阻R21的另一端、電阻R212的一端與 MOSFET管Q8的柵極連接，MOSFET管Q8的漏極與負(fù)載負(fù)極連接，MOSFET管Q8的源極與電阻R23的一端連接；電阻R23的另一端、電阻R22的另一端、三極管Q7的集電極、三極管Q5的射極、三極管 Q4的射極、電阻R18的另一端、電容C16的另一端、電阻R16的另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路， 其特征在于所述三極管Q4的型號(hào)為MMBT4401。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路， 其特征在于所述三極管Q5的型號(hào)為MMBT4401。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路， 其特征在于所述三極管Q6的型號(hào)為MMBT4401。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路， 其特征在于所述三極管Q7的型號(hào)為MMBT4403。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路， 其特征在于所述MOSFET管Q8的型號(hào)為IRF3205。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路， 其特征在于所述電阻R15為330K歐姆，所述電阻R16為30K歐姆，所述電容C16為luF。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路， 其特征在于所述電阻R17為20K歐姆，所述電阻R18為200K歐姆，所述電阻R19為IOOK 歐姆，所述電阻R20為IOOK歐姆。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路， 其特征在于所述電阻R23為2毫歐姆。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路， 其特征在于所述電阻R21為20歐姆，所述電阻R22為IOK歐姆。
全文摘要
一種基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路，設(shè)置有蓄電池電壓采樣單元、驅(qū)動(dòng)單元、輸出控制單元、負(fù)載電流采樣單元、電阻R21和電阻R22；蓄電池電壓采樣單元設(shè)置有電阻R15、電阻R16和電容C16；驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置有電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6和三極管Q7;輸出控制單元設(shè)置為MOSFET管Q8;負(fù)載電流采樣單元設(shè)置為電阻R23。本發(fā)明的基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器的負(fù)載功率回路能夠與基于PSoC的MPPT型太陽能充電控制器配合使用，具有高效率低成本的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M3/155GK102545602SQ20101060708
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者何思模, 徐海波, 韓軍良 申請(qǐng)人:廣東易事特電源股份有限公司