太阳能充电控制器及其设计要点

众所周知，太阳能电池板有一个

IV 曲线，它表示该太阳能电池板的输出性能，分

别代表着电流电压数值。两条线的交叉点表示的电压电流就是这块太阳能电池板的功率。
不利的是，

IV 曲线会随辐照度、温度和使用年限而变化。辐照度是给定表面辐射事件的

密度，一般以每平方厘米或每平方米的瓦特数表示。如果太阳能电池板没有机械式阳光
追踪能力，一年中辐照度会随着太阳的移动变化约

±23 度。此外，每天从地平线到地平

线太阳移动的辐照度变化，可导致输出功率在一整天的变化。为此，安森美半导体开发
了一款太阳能电池控制器

NCP1294，用来实现太阳能电池板的最大峰值功率点跟踪

（

MPPT），以最高能效为蓄电池充电。本文将介绍该器件的一些主要功能和应用时需要

注意的问题。

　　增强型电压模式

PWM 控制器

　　

NCP1294 是一款固定频率电压模式 PWM 前馈控制器，包含电压模式运作所需的所

有基本功能。作为支持降压、升压、降压

-升压及反激等不同拓扑结构的充电控制器，

NCP1294 针对高频初级端控制操作进行了优化，具有逐脉冲限流及双向同步功能，支
持功率最高达

140 W 的太阳能板。这款器件提供的 MPPT 功能能够定位最大功率点，并

实时根据环境条件来调节，使控制器保持接近最大功率点，从而从太阳能板析取最大的
电量，提供最佳的能效。

　　此外，

NCP1294 还具有软启动、精确控制占空比限制、低于 50 μA 的启动电流、过压

和欠压保护等功能。在太阳能应用中，

NCP1294 可以作为一种灵活的解决方案，用在模

块级电源管理（

MLPM）解决方案。基于 NCP1294 的参考设计最大功率点追踪误差小于

5%，可以为串联或并联的四个电池充电。图 1 是 NCP1294 120 W 太阳能控制器框图。