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变化,那么就用一个能接受这么宽输出范围的稳压器,并保持吸取低的电流

 (每个电池板

上的输入电流最大值都是

 4A),同时调节一个固定的输出电压。这是在 DC1198A-B 演示

板上用凌力尔特公司的微型模块

 (μModule) DC/DC 降压-升压型开关稳压器 LTM4607 实

现的。

  

LTM4607 是一个小型 LGA 封装 (15mm x 15mm x 2.8mm) 的芯片,其中包括一个复

杂的降压

-升压型 DC/DC 开关稳压器所需的所有支持控制组件。复杂的开关控制电路和 FET 

内置到微型模块稳压器中,从而使该器件非常容易使用。结果是仅需一个微型模块稳压器、
电感器以及几个电容器和电阻器就完成简洁规则的布局。

4.5V 至 36V 的宽输入电压范围至

固定

 20V 输出 (范围为 0.8V 至 24V) 对于太阳能电池板的特性 (0 至 20V 输出) 正合

适,而且该器件能加载高达

 5A 的升压模式和 10A 的降压模式。在太阳能电池板峰值功率时

20V 输入至 20V/2.5A 输出的效率是 91%,而且积极利用了降压-升压型宽范围输入的好处。
就这个系统设计的目的而言,输出调节到

 20V,用这个输出给 LTC1435/LT1620 高效率、低

压差电池充电器系统供电。

  在

 14V 稳定电压时,LTC1435/LT1620 演示板 (DC133A) 将充电电流控制到稳定的

 

4A.该演示板与 LT1620 数据表第一页上的应用电路类似,我将 FB 电阻器 (110k) 换成一
个可变电位器,以实现输出电压调节,并将电池浮置电压设置到

 14V.该演示板设计利用

 

LT1620 轨至轨电流检测放大器,结合 LTC1435 开关稳压器电路的高效率和低压差能力,
形成了一个效率超过

 95% 的电池充电器,从而在 4A 充电电流时仅需要 0.5V 输入至输出电

压差。一个到地的编程电流设置电池充电电流

 (4A),该电池充电电流一直是稳定的,直

到电池电压达到预设的浮置电压

 (在本文情况下为 14V) 为止。随着电池达到其满充电状

态,电路的编程将自动转入涓流充电状态,并就电池的输出电压而言缓慢降低充电电流。这
减轻了由于恒定过冲电给电池造成的压力。

  一个理想二极管电路设计与

 DC133A 充电系统的输出串联,利用 LTC4414 实现电路保

护,并允许在充电电路以最小损耗运行的同时使用电池。这种自动电源通路

 

PowerPath?) 控制使外部设备能够自由地用太阳能电池板或电池供电。当太阳能电池板

功率不足时,电路自动转为从电池吸取功率。该电路设计与

 LTC4414 数据表第九页上的图

 

2 类似。LTC4414 (8 引线 MSOP 封装) 控制一个外部 P 沟道 MOSFET,以产生接近理想
的二极管功能,用于电源切换。这允许多个电源高效率进行

“或” 操作;在本文情况下,电

源是太阳能电池板和电池。当连接一个外部设备时,电池和充电系统接受负载状态。在无负
载时,将对电池充电。因此该设计允许一起使用太阳能电池板和电池供电,同时运行电池充
电过程。这一部分没有演示板可用,因此我按照定制电路板上的应用电路进行设计。

  电流检测系统与电池串联,利用并联检测电阻器测量电池的输入充电电流和输出放电
电流,而无需断开电路。图

 3 的方框图仅说明了输入充电电流。LTC6103 (采用 8 引线

 

MSOP 封装,在 4V 至 60V 范围内工作) 是一个双路独立电流检测放大器,可通过外部检
测电阻器监视电流。该器件以

 mV 为单位测量和提供电池充电和放电电流的电流比率输出。

在本文情况下,它帮助指示电池充和放了多少电量。这是一种以低功率损耗读取电流的方法,
这对保持一个高能效系统至关重要。我略微调节了

 LTC6103 (DC1116A) 演示板以实现这

一点。引脚

 8 和 7 分别与进入电池的电流通路 +IN_A 和 -IN_A 串联。这将提供进入电池的充

电电流。引脚

 6 和 5 相互掉换后反着连接,以测量电池放电电流通路,+IN_B (引脚 5) 连

接到

 -IN_A (引脚 7),-IN_B (引脚 6) 连接到 +IN_A (引脚 8)。电阻器的值以 10 为