CN113544622B - 光伏子模块的控制器电路 - Google Patents

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Abstract

用于PV子模块(100)的控制器电路(102)，包括功率收集控制器电路(104)、限压控制器电路(106)、功率模式控制电路(108)、多路复用器电路(110)以及开关转换器电路(112)。功率收集控制器电路(104)具有第一PV电压输入端(114)、上限参考输入端(116)、下限参考输入端(118)和第一栅极控制输出端(120)。限压控制器电路(106)具有第一输出电压反馈输入端(122)、脉宽参考输入端(124)和第二栅极控制输出端(126)。功率模式控制电路(108)具有第二输出电压反馈输入端(128)、模式参考输入端(130)和模式选择输出端(132)。多路复用器电路(110)具有第一栅极控制输入端(134)、第二栅极控制输入端(136)、模式选择输入端(138)和第三栅极控制输出端(140)。开关转换器电路(112)具有第二PV电压输入端(142)、第三栅极控制输入端(144)和DC电压输出端(146)。

Description

光伏子模块的控制器电路
背景技术
光伏(PV)功率优化器在PV系统的串级运行。这些优化器找到整个串的最大功率点(MPP)。然而，串在物理上分布在很大的表面积上。即使某些PV模块处于充足的阳光下，串的任何部分发生的任何阳光遮蔽都会影响整个PV阵列的工作功率点。
发明内容
根据一个方面，一种用于PV子模块的控制器电路包括功率收集控制器电路、限压控制器电路、功率模式控制电路、多路复用器电路和开关转换器电路。功率收集控制器电路包括第一PV电压输入端、上限参考输入端、下限参考输入端和第一栅极控制输出端。限压控制器电路包括第一输出电压反馈输入端、脉宽参考输入端和第二栅极控制输出端。功率模式控制电路包括第二输出电压反馈输入端、模式参考输入端和模式选择输出端。多路复用器电路包括耦合到第一栅极控制输出端的第一栅极控制输入端、耦合到第二栅极控制输出端的第二栅极控制输入端、耦合到模式选择输出端的模式选择输入端以及第三栅极控制输出端。开关转换器电路包括第二PV电压输入端、耦合到第三栅极控制输出端的第三栅极控制输入端、DC电压输出端以及耦合在第二PV电压输入端和DC电压输出端之间的开关。该开关包括耦合到第三栅极控制输入端的控制端子。
在另一方面，一种用于控制PV子模块的方法包括基于来自与第一PV电压输入端处的PV子模块相关联的PV电池串的第一DC串电压信号、代表上限参考输入端处的第一DC串电压信号的上限阈值的上限参考信号VRC以及表示下限参考输入端处的第一DC串电压信号DCPV+的下限阈值的下限参考信号VRF，在功率收集控制器电路的第一栅极控制输出端处生成第一栅极控制信号。该方法还包括基于表示与第一输出电压反馈输入端处的PV子模块相关联的DC输出电压信号的第一反馈信号和表示脉宽参考输入端处的DC输出电压信号的第一阈值的脉宽调制(PWM)参考信号，在限压控制器电路的第二栅极控制输出端处生成第二栅极控制信号。该方法还包括基于表示第二输出电压反馈输入端处的DC输出电压信号的第二反馈信号和表示模式参考输入端处的DC输出电压信号的第二阈值的模式参考信号VMR生成模式选择信号。该方法还包括响应于模式选择输入端处的模式选择信号将第一栅极控制信号或第二栅极控制信号路由至第三栅极控制信号。该方法还包括响应于第三栅极控制输入端处的第三栅极控制信号，将开关转换器电路的第二PV电压输入端处的第一DC串电压信号转换为DC电压输出端处的DC输出电压信号。
在另一方面，用于PV子模块的控制器电路包括最大功率点跟踪(MPPT)参考和窗口发生器电路、功率收集控制器电路和开关转换器电路。MPPT参考和窗口发生器电路，包括DC电压输入端、第一栅极控制输入端、上限参考输出端和下限参考输出端。功率收集控制器电路包括第一PV电压输入端、耦合到上限参考输出端的上限参考输入端、耦合到下限参考输出端的下限参考输入端以及耦合到第一栅极控制输入端的栅极控制输出端。开关转换器电路包括第二PV电压输入端、耦合到栅极控制输出端的第二栅极控制输入端、DC电压输出端以及耦合在第二PV电压输入端和DC电压输出端之间的开关。该开关包括耦合到第二栅极控制输入端的控制端子。
在另一方面，用于PV子模块的控制器电路包括限压控制器电路和开关转换器电路。限压控制器电路包括输出电压反馈输入端、脉宽参考输入端和栅极控制输出端。开关转换器电路包括PV电压输入端、耦合到栅极控制输出端的栅极控制输入端、DC电压输出端以及耦合在PV电压输入端和DC电压输出端之间的开关。该开关包括耦合到栅极控制输入端的控制端子。
附图说明
图1是PV子模块的示例控制器电路的示意图。
图2是示出了图1所示的选择信号的时序的示例的时序图。
图3是示例MPPT参考和窗口发生器电路的示意图。
图4是图3所示的选择信号的时序的示例的时序图。
图5是示例功率收集控制器电路的示意图。
图6是图5所示的选择信号的时序的示例的时序图。
图7是示例限压控制器电路的示意图。
图8是图7所示的选择信号的时序的示例的时序图。
图9是功率模式控制电路和多路复用器电路的示例的示意图。
图10是图9所示的选择信号的时序的示例的时序图。
图11是示例开关转换器电路的示意图。
图12是便于PV子模块的控制的示例集成电路(IC)的示意图。
图13是用于控制PV子模块的示例方法的流程图。
图14是用于控制PV子模块的另一示例方法的流程图。
图15是用于控制PV子模块的另一示例方法的流程图。
图16是用于控制PV子模块的另一示例方法的流程图。
图17是用于控制PV子模块的另一示例方法的流程图。
图18是用于控制PV子模块的另一示例方法的流程图。
图19是用于控制PV子模块的另一示例方法的流程图。
图20是用于控制PV子模块的另一示例方法的流程图。
图21是用于控制PV子模块的另一示例方法的流程图。
图22是PV子模块的另一个示例控制器电路的示意图。
图23是PV子模块的另一个示例控制器电路的示意图。
具体实施方式
在附图中，相同的附图标记始终指代相同的元件，并且各种特征不一定按比例绘制。在本说明书中，术语“耦合”或“耦接”或“耦连”包括间接或直接电或机械连接或其组合。例如，如果第一装置耦合到第二装置或与第二装置耦接，则该连接可以是通过直接电连接，或通过经由一个或多个中间装置和连接的间接电连接。各种电路、系统和/或部件的一个或多个操作特性在下文中在功能的上下文中描述，这些功能在某些情况下由当电路被供电和操作时各种结构的配置和/或互连产生。
图1示出了耦合到PV电池串的第一串端子101的光伏(PV)子模块100的示例控制器电路102。一个示例中的光伏发电系统包括多个子模块100，这些子模块各自与相应的PV电池串相关联，其中子模块具有彼此串联耦合的输出端。图1中的PV电池串具有第二串端子103。第一和第二串端子101和103具有相应的第一和第二串电压信号DC PV+和DC PV-。控制器电路102包括功率收集控制器电路104、限压控制器电路106、功率模式控制电路108、多路复用器电路110和开关转换器电路112。功率收集控制器电路104包括第一PV电压输入端114、上限参考输入端116、下限参考输入端118和第一栅极控制输出端120。限压控制器电路106包括第一输出电压反馈输入端122、脉宽参考输入端124和第二栅极控制输出端126。功率模式控制电路108包括第二输出电压反馈输入端128、模式参考输入端130和模式选择输出端132。多路复用器电路110包括耦合到第一栅极控制输出端120的第一栅极控制输入端134、耦合到第二栅极控制输出端126的第二栅极控制输入端136、耦合到模式选择输出端132的模式选择输入端138以及第三栅极控制输出端140。开关转换器电路112包括第二PV电压输入端142、耦合到第三栅极控制输出端140的第三栅极控制输入端144、DC电压输出端146以及耦合在第二PV电压输入端142和DC电压输出端146之间的开关，其中该开关包括耦合到第三栅极控制输入端144的控制端子。
功率收集控制器电路104从与PV子模块100相关联的PV电池串148的第一端子101接收第一DC串电压信号DC PV+。功率收集控制器电路104基于第一DC串电压信号DC PV+、表示第一DC串电压信号DC PV+的上限阈值的上限参考信号VRC和表示第一DC串电压信号DCPV+的下限阈值的下限参考信号VRF，生成第一栅极控制信号GC1。限压控制器电路106基于表示与PV子模块100相关联的DC输出电压信号VOUT的第一反馈信号FB1和表示DC输出电压信号VOUT的第一阈值的PWM参考信号VPR，生成第二栅极控制信号GC2。
功率模式控制电路108基于表示DC输出电压信号VOUT的第二反馈信号FB2和表示DC输出电压信号VOUT的第二阈值的模式参考信号VMR，生成模式选择信号MODE。多路复用器电路110从功率收集控制器电路104接收第一栅极控制信号GC1。多路复用器电路110从限压控制器电路106接收第二栅极控制信号GC2。多路复用器电路110从功率模式控制电路108接收模式选择信号MODE。多路复用器电路110响应于模式选择信号MODE将第一栅极控制信号GC1或第二栅极控制信号GC2路由至第三栅极控制信号GC3。开关转换器电路112从PV电池串148的第一串端子101接收第一DC串电压信号DC PV+。开关转换器电路112从多路复用器电路110接收第三栅极控制信号GC3。开关转换器电路112响应于第三栅极控制信号GC3将第一DC串电压信号DC PV+转换为DC输出电压信号VOUT。控制器电路102向与PV子模块100相关联的电力线提供DC输出电压信号VOUT。在该示例中，电容器150耦合在DC电压输出端146和第二串端子103之间并且DC输出电压信号VOUT施加在电容器150两端。第一电力线耦合到开关转换器电路112的DC电压输出端146并具有等于DC输出电压信号VOUT的电压信号DC PWR+。第二电力线耦合到第二串输出端子103并具有等于第二串电压信号DC PV-的电压信号DC PWR-。
在一个示例中，PV子模块100包括控制器电路102。在另一示例中，功率收集控制器电路104、限压控制器电路106、功率模式控制电路108和多路复用器电路110被包括在IC中。在一种实施方式中，功率收集控制器电路104响应于第一PV电压输入端114处的第一DC串电压信号DC PV+的变化而调整第一栅极控制输出端120处的第一栅极控制信号GC1，以收集来自PV子模块100的功率。
在另一示例中，第一阈值指示DC输出电压信号VOUT小于PV子模块100的开路电压VOC且大于与来自功率收集控制器电路104的第一栅极控制信号GC1相关联的DC输出电压信号VOUT的状态。在另一示例中，第二阈值小于第一阈值。在另一示例中，第二阈值指示响应于第一DC串电压信号DC PV+的变化并且小于与来自限压控制器电路106的第二栅极控制信号GC2相关联的DC输出电压信号VOUT来调整DC输出电压信号VOUT的状态。
在另一示例中，当限压控制器电路106控制开关转换器电路112时，DC电压输出端146处的DC输出电压信号VOUT小于PV子模块100的开路电压并且大于与第一栅极控制输出端120处的第一栅极控制信号GC1相关联的DC输出电压信号VOUT。在另一示例中，当功率收集控制器电路104控制开关转换器电路112时，响应于第一PV电压输入端114处的第一DC串电压信号DC PV+的变化和小于与第二栅极控制输出端126处的第二栅极控制信号GC2相关联的DC输出电压信号VOUT来调整DC电压输出端146处的DC输出电压信号VOUT。
在另一示例中，功率模式控制电路108将模式选择输出端132处的模式选择信号MODE设置为第一状态(例如，收集)，第一状态与响应于第二输出电压反馈输入端128处的第二反馈信号FB2小于模式参考输入端130处的模式参考信号VMR将第一栅极控制输入端134处的第一栅极控制信号GC1路由至第三栅极控制输出端140处的第三栅极控制信号GC3相关联。否则，功率模式控制电路108将模式选择信号MODE设置为第二状态(例如，限制)，第二状态与将第二栅极控制输入端136处的第二栅极控制信号GC2路由至第三栅极控制信号GC3相关联。在另一示例中，开关转换器电路112向与PV子模块100相关联的PV系统的DC PWR+电力线提供DC输出电压信号VOUT。
在另一示例中，第一栅极控制信号包括高侧第一栅极控制信号(例如，GC1)和另一(例如，低侧)第一栅极控制信号GCL1。在该示例中，第二栅极控制信号包括一个第二栅极控制信号(例如，高侧栅极控制信号GC2)和另一个(例如，低侧第二栅极控制信号GCL2)，而第三栅极控制信号包括一个(例如，高侧)第三栅极控制信号GC3和另一个(例如，低侧)第三栅极控制信号GCL3。在该示例中，功率收集控制器电路104生成第一栅极控制信号GC1和GCL1。限压控制器电路106生成第二栅极控制信号GC2和GCL2。多路复用器电路110从功率收集控制器电路104接收第一栅极控制信号GC1和GCL1。多路复用器电路110从限压控制器电路106接收第二栅极控制信号GC2和GCL2。多路复用器电路110响应于模式选择信号MODE将第一栅极控制信号GC1或一个第二栅极控制信号GC2路由至一个第三栅极控制信号GC3。多路复用器电路110响应于模式选择信号MODE将低侧第一栅极控制信号GCL1或低侧第二栅极控制信号GCL2路由至另一第三栅极控制信号GCL3。在该示例中，开关转换器电路112从多路复用器电路110接收一个第三栅极控制信号GC3和GCL3。开关转换器电路112响应于一个第三栅极控制信号GC3和GCL3将第一DC串电压信号DC PV+转换为DC输出电压信号VOUT。
在另一示例中，控制器电路102还包括分压器电路152。分压器电路152包括耦合到DC电压输出端146的第一DC电压输入端153、耦合到补偿输出端156的补偿输入端154、耦合到第一输出电压反馈输入端122的第一输出电压反馈输出端158，以及耦合到第二输出电压反馈输入端128的第二输出电压反馈输出端160。分压器电路152从开关转换器电路112接收DC输出电压信号VOUT。分压器电路152基于DC输出电压信号VOUT生成相应的第一和第二反馈信号FB1和FB2。分压器电路152向限压控制器电路106提供第一反馈信号FB1。分压器电路152向功率模式控制电路108提供第二反馈信号FB2。在又一示例中，限压控制器电路106基于PWM参考信号VPR和第一反馈信号FB1之间的差值来生成补偿信号COMP。在该示例中，分压器电路152从限压控制器电路106接收补偿信号COMP并基于补偿信号COMP生成第一反馈信号FB1。
在另一示例中，控制器电路102还包括MPPT参考和窗口发生器电路162。MPPT参考和窗口发生器电路162包括耦合到DC电压输出端146的第二DC电压输入端166、耦合到第一栅极控制输出端120的第一栅极控制输入端164、耦合到上限参考输入端116的上限参考输出端168以及耦合到下限参考输入端118的下限参考输出端170。MPPT参考和窗口发生器电路162从开关转换器电路112接收DC输出电压信号VOUT。MPPT参考和窗口发生器电路162从功率收集控制器电路104接收第一栅极控制信号GC1。MPPT参考和窗口发生器电路162基于DC输出电压信号VOUT和第一栅极控制信号GC1生成上限参考信号VRC和下限参考信号VRF。
图2示出了与控制器电路102和PV子模块100在日出到日落场景下的运行相关的图1中的选择信号的时序的示例的时序图200。时序图200反映了固定的PV子模块100的简化场景。控制器电路102和PV子模块100通常每天都会经历这种场景，这种场景基于实际环境状态具有轻微的每天和季节性的变化。在日出到日落场景中，PV子模块100在日出时(T1)开始接收阳光。接收到的阳光量增加，直到PV子模块100完全暴露在阳光下(T5-T6)。然后，PV子模块100接收到的阳光量减少，直到它在日落时(T9)不再接收到阳光。在其他示例中，PV子模块100在白天接收到的阳光量可能基于灰尘、污垢、碎片、雪、冰、雨、云、阴影或会导致到达PV子模块100的部分阳光被过滤或阻塞的其他状态而变化。在其他示例中，PV子模块100跟踪太阳或以其他方式被调整以相对于每日周期跟随太阳。在这些示例中，选择信号将不同，但以与本文针对固定PV子模块描述的方式类似的方式对环境状态作出反应。
曲线202示出了由PV电池串148生成的第一DC串电压信号DC PV+的示例。第一DC串电压信号DC PV+被提供给控制器电路102的功率收集控制器和开关转换器电路104、112。在日出(T1)时，第一DC串电压信号DC PV+在中午(T5-T6)开始从零(0)％增加到91.5％。第一DC串电压信号DC PV+在下午期间从91.5％开始下降，并在日落(T9)时达到零(0)％。来自PV电池串148的第一DC串电压信号DC PV+被示为具有急剧过渡的线性部分中的模拟信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，第一DC串电压信号DC PV+由于多种因素(例如，雨、云等)而随时间变化并且可以呈现曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。在该示例中，当电池完全暴露在阳光下(T5-T6)时，来自PV电池串148的第一DC串电压信号DC PV+是91.5％。在其他示例中，当PV电池串148的电池完全暴露在阳光下时(T5-T6)的输出电压可以更高或更低。
曲线204示出了功率收集控制器电路104生成的第一栅极控制信号GC1。第一栅极控制信号GC1被提供给多路复用器电路110。第一栅极控制信号GC1是在“关闭”和“开启”状态之间变化的数字信号。功率收集控制器电路104在“关闭”和“开启”状态之间改变第一栅极控制信号GC1以形成脉冲串。功率收集控制器电路104控制与PV电池串148生成的第一DC串电压信号DC PV+有关的脉冲串的“开启”状态的占空比。在日出(T1)时，HG HARVEST信号的“开启”时间开始从零(0)％增加到中午(T5-T6)的58.5％。第一栅极控制信号GC1的“开启”时间从下午期间的58.5％开始减少，并在日落(T9)时达到零(0)％。曲线204将第一栅极控制信号GC1示出为在具有急剧过渡的线性部分中具有稳定变化的占空比的脉冲串，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，第一栅极控制信号GC1包括残留噪声电平，由于各种因素(例如，雨、云等)，变化的占空比可能不那么稳定，并且脉冲串可能表现出曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。在该示例中，当PV电池串148中的电池完全暴露在阳光下(T5-T6)时，第一栅极控制信号GC1的最大占空比为58.5％。在其他示例中，当PV电池串148的电池完全暴露在阳光下时(T5-T6)的最大占空比可以更高或更低。
曲线206示出了由限压控制器电路106生成的第二栅极控制信号GC2。第二栅极控制信号GC2被提供给多路复用器电路110。第二栅极控制信号GC2是在“关闭”和“开启”状态之间变化的数字信号。限压控制器电路106在“关闭”和“开启”状态之间改变第二栅极控制信号GC2以形成具有预定占空比(例如，67％)的脉冲串。例如，在日出(T1)时，第二栅极控制信号GC2的“开启”时间以67％的占空比开始并保持在67％，直到日落(T9)。该曲线图将第二栅极控制信号GC2示出为在具有急剧过渡的线性部分中具有稳定占空比的脉冲串，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，第二栅极控制信号GC2包括残留噪声电平，脉冲串的占空比可能因残留噪声和容限因素而变化，并且脉冲串可以呈现曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。在该示例中，第二栅极控制信号GC2的预定占空比为67％。在其他示例中，预定占空比可以更高或更低。
曲线208示出了由功率模式控制电路108生成的模式选择信号MODE的示例。模式选择信号MODE被提供给多路复用器电路104。模式选择信号MODE是在“HARVEST(收集)”和“LIMIT(限制)”状态之间变化的数字信号。功率模式控制电路108基于在开关转换器电路112的DC电压输出端146处提供的DC输出电压信号VOUT在“收集”和“限制”状态之间切换模式选择信号MODE。在日出(T1)时，模式选择信号MODE在“收集”状态下开始。随着中午临近，功率模式控制电路108基于DC输出电压信号VOUT超过预定阈值(例如58.5％)将模式选择信号MODE从“收集”状态切换到“限制”状态(T3)。中午之后，功率模式控制电路108基于DC输出电压信号VOUT变得小于预定阈值(例如，58.5％)，将模式选择信号MODE从“限制”状态切换到“收集”状态(T8)。模式选择信号MODE保持在“收集”状态，直到DC输出电压信号VOUT超过预定阈值(例如，58.5％)。该曲线图将模式选择信号MODE显示为具有急剧过渡的线性部分中的数字信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，模式选择信号MODE包括残留噪声电平并且数字信号可以呈现曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。在该示例中，功率模式控制电路108在“收集”和“限制”状态之间切换的预定阈值基于在开关转换器电路112的DC电压输出端146处提供的DC输出电压信号VOUT的58.5％。在其他示例中，预定阈值表示更高或更低的DC输出电压信号VOUT。此外，功率模式控制电路108可以实施与预定阈值(例如，58.5％)相关联的滞后，其建立上升阈值(例如，59％)和下降阈值(例如，58％)以避免在“收集”状态和“限制”状态之间切换时抖动。
曲线210示出了在开关转换器电路112的DC电压输出端146处提供的DC输出电压信号VOUT的示例。DC输出电压信号VOUT提供给DC PWR+电力线。DC输出电压信号VOUT的表示也被提供给限压控制器、功率模式控制和分压器电路106、108、152，以用于与控制器电路102的各种控制特征相关联的反馈。在日出(T1)时，模式选择信号MODE处于“收集”状态，这使得第一栅极控制信号GC1通过多路复用器电路110被路由至开关转换器电路112。如上所述，在日出(T1)时，第一栅极控制信号GC1的“开启”时间开始从零(0)％增加到中午(T5-T6)的58.5％。第一栅极控制信号GC1的第一“开启”时间的延迟致使DC输出电压信号VOUT在日出(T2)之后的短时间内保持在零(0)％。然后，第一栅极控制信号GC1的“开启”时间增加的占空比致使DC输出电压信号VOUT开始增加到58.5％(T3)。在DC输出电压信号VOUT超过预定阈值(例如，58.5％)(T3)之后，功率模式控制电路108将模式选择信号MODE从“收集”状态切换到“限制”状态。这致使第二栅极控制信号GC2通过多路复用器电路110被路由至开关转换器电路112。如上所述，HG LIMIT信号的“开启”时间基于预先确定的占空比(例如，67％)。HGLIMIT信号使调节后的DC输出电压信号VOUT从58.5％继续增加到67％(T4)。DC输出电压信号VOUT保持在67％，直到下午的减少PV子模块100对太阳的暴露(T7)的点。减少暴露在阳光下会致使DC输出电压信号VOUT开始下降。在DC输出电压信号VOUT变得小于预定阈值(例如58.5％)(T8)之后，功率模式控制电路108将模式选择信号MODE从“限制”状态切换到“收集”状态。这致使第一栅极控制信号GC1通过多路复用器电路110被路由至开关转换器电路112。如上所述，第一栅极控制信号GC1的“开启”时间从下午期间的58.5％开始减少，并在日落(T9)时达到零(0)％。这会致使DC输出电压信号VOUT在日落(T9)时从58.5％降至零(0)％。来自开关转换器电路112的DC输出电压信号VOUT被示为具有急剧过渡的线性部分中的模拟信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，DC输出电压信号VOUT由于多种因素(例如，雨、云等)而随时间变化并且可以呈现曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。在该示例中，当第一栅极控制信号GC1被路由至开关转换器电路112时，DC输出电压信号VOUT的范围从零(0)％至58.5％，而当第二栅极控制信号GC2被路由至开关转换器电路112时，DC输出电压信号VOUT的范围从58.5％至67％。在其他示例中，电压范围可以变化。例如，58.5％的电压可能更高或更低，而67％的电压可能更高或更低。与第二栅极控制信号GC2相关联的电压范围高于与第一栅极控制信号GC1相关联的电压范围。
图3示出了MPPT参考和窗口发生器电路162的示例，其包括时钟电路302(图3中标记为时钟(CLOCK))、分压器电路304、第一采样电路306、第二采样电路308、比较器电路310、JK触发器电路312和增量电压发生器电路314。时钟电路302包括时钟输出端316。分压器电路304包括第二DC电压输入端166和第三输出电压反馈输出端318。第一采样电路306包括与第三输出电压反馈输出端318耦合的第三输出电压反馈输入端子320、与时钟输出端316耦合的第一时钟端子322以及电压采样输出端子324。第二采样电路308包括耦合到电压采样输出端子324的电压采样输入端子326、耦合到时钟输出端316的第二时钟端子328以及前一电压采样输出端子330。比较器电路310包括耦合到电压采样输出端子324的第一采样输入端332、耦合到前一电压采样输出端子330的第二采样输入端334以及功率点过渡输出端336。JK触发器电路312具有耦合到功率点过渡输出端336的J和K输入端子338、耦合到时钟输出端316的第三时钟端子340和JK输出端子342。增量电压发生器电路314包括耦合到JK输出端子342的方向输入端344和增量电压输出端346。
时钟电路302在时钟输出端316处生成第一时钟信号CLK1。在一个示例中，第一时钟信号CLK1表示方波。在其他示例中，第一时钟信号CLK1包括具有小于50％占空比或任何合适的占空比的重复时钟脉冲。分压器电路304从开关转换器电路112(例如，图1)接收DC输出电压信号VOUT。分压器电路304基于DC输出电压信号VOUT生成第三反馈信号FB3。在一个示例中，DC输出电压信号VOUT从开关转换器电路112的DC电压输出端146提供给分压器电路302。
第一采样电路306经由第三输出电压反馈输入端子320从分压器电路304接收第三反馈信号FB3。第一时钟端子322接收来自时钟电路302的第一时钟信号CLK1。第一采样电路306对第三反馈信号FB3进行采样以形成当前输出电压采样信号VOUT(n)。第一采样电路306响应于第一时钟信号CLK1的上升或下降过渡将当前输出电压采样信号VOUT(n)提供给电压采样输出端子324。
第二采样电路308经由电压采样输入端子326从第一采样电路306接收当前输出电压采样信号VOUT(n)。第二时钟端子328从时钟电路302接收第一时钟信号CLK1。第二采样电路308对当前输出电压采样信号VOUT(n)进行采样以形成前一输出电压采样信号VOUT(n-1)。第二采样电路308响应于第一时钟信号CLK1的上升或下降过渡将前一输出电压采样信号VOUT(n-1)提供给前一电压采样输出端子330。
比较器电路310从第一采样电路306接收当前输出电压采样信号VOUT(n)。比较器电路310从第二采样电路308接收前一输出电压采样信号VOUT(n-1)。比较器电路310生成具有指示当前输出电压采样信号VOUT(n)大于前一输出电压采样信号VOUT(n-1)的第一状态(例如，图4中的无变化)和指示当前输出电压采样信号VOUT(n)小于前一输出电压采样信号VOUT(n-1)的第二状态(例如，图4中的TOGGLE(切换))的功率点过渡信号PWR PT TRANSITION。
JK触发器电路312在J和K输入端子338处从比较器电路310接收功率点过渡信号PWR PT TRANSITION。JK触发器电路312在第三时钟端子340处从时钟电路302接收第一时钟信号CLK1。JK触发器电路312通过基于功率点过渡信号PWR PT TRANSITION的第一状态(例如，无变化)将JK输出端子342设置为第一状态(例如，图4中的增加)并且基于功率点过渡信号PWR PT TRANSITION的第二状态(例如，切换)将JK输出端子342设置为第二状态(例如，图4中的减少)来生成方向信号DIRECTION。
增量电压发生器电路314从JK触发器电路312的JK输出端子342接收方向信号DIRECTION。增量电压发生器电路314基于方向信号DIRECTION的第一状态(例如，增加)生成具有正电压的电压变化信号ΔVOLTAGE。增量电压发生器电路314基于方向信号DIRECTION的第二状态(例如，减少)生成具有负电压的电压变化信号ΔVOLTAGE。增量电压发生器电路314接收电压变化参考信号VΔREF以作为电压变化信号ΔVOLTAGE上的正/负电压的电压源。
在另一示例中，时钟电路302操作使得第一时钟信号CLK1的周期大于102微秒。在另一示例中，时钟电路302操作使得第一时钟信号CLK1的周期大于125微秒。在另一示例中，时钟电路302操作使得第一时钟信号CLK1的周期为128微秒。在其他示例中，时钟电路302使用用于第一时钟信号CLK1的任何合适的周期来操作。在另一示例中，第一采样电路306和第二采样电路308是跟踪和保持电路。在其他示例中，第一采样电路306和第二采样电路308是采样和保持电路或任何合适的采样电路。在另一示例中，比较器电路310应用滞后考虑，使得VOUT(n)和VOUT(n-1)信号上的噪声不会造成功率点过渡信号PWR PT TRANSITION在第一状态和第二状态(例如，无变化、切换)之间的抖动。在另一示例中，增量电压发生器电路314操作使得电压变化信号ΔVOLTAGE的负电压的绝对值大于电压变化信号ΔVOLTAGE的正电压的对应绝对值。在另一示例中，电压变化信号ΔVOLTAGE的正/负电压具有相同的绝对值。在其他示例中，电压变化信号ΔVOLTAGE的正和负电压的绝对值处于任何合适的关系。
图3示出了MPPT参考和窗口发生器电路162，该电路还包括积分器电路350、锁相环(PLL)电路352和电平移位电路354。积分器电路350包括耦合到增量电压输出端346的增量电压输入端356、耦合到时钟输出端316的时钟输入端358和下限参考输出端170。PLL电路352包括第一栅极控制输入端164和电平调整输出端362。电平移位电路354包括耦合到积分器电路350的下限参考输出端170的第二下限参考输入端364、耦合到电平调整输出端362的电平调整输入端366以及上限参考输出端168。
积分器电路350从增量电压发生器电路314接收电压变化信号ΔVOLTAGE。积分器电路350从时钟电路302接收第一时钟信号CLK1。积分器电路350基于电压变化信号ΔVOLTAGE和第一时钟信号CLK1生成下限参考信号VRF。积分器电路350响应于第一时钟信号CLK1的上升或下降过渡，将电压变化信号ΔVOLTAGE的正电压加到前一参考下限信号。积分器电路350响应于第一时钟信号CLK1的上升过渡或下降过渡从前一VREF FLOOR(n-1)信号中减去电压变化信号ΔVOLTAGE的负电压以形成下限参考信号VRF。
PLL电路352从功率收集控制器电路104(例如，图1)接收第一栅极控制信号GC1。PLL电路352响应于第一栅极控制信号GC1生成电平调整信号LVL ADJ。电平移位电路354从积分器电路350接收下限参考信号VRF。电平移位电路354从PLL电路352接收电平调整信号LVL ADJ。电平移位电路354基于电平调整信号LVL ADJ通过移位下限参考信号VRF来生成上限参考信号VRC。在另一示例中，PLL和电平移位电路352、354被配置为通过改变电平调整信号LVL ADJ来动态地改变移位以适应VREF FLOOR(n)和上限参考信号VRC之间的窗口，使得第一栅极控制信号GC1(例如，图1)上的脉冲的期望脉冲宽度随时间保持不变。
在另一示例中，MPPT参考和窗口发生器电路162包括积分器电路、PLL电路和第二分压器电路。在该示例中，积分器电路从增量电压发生器电路314接收电压变化信号ΔVOLTAGE。积分器电路从时钟电路302接收第一时钟信号CLK1。积分器电路基于电压变化信号ΔVOLTAGE和第一时钟信号CLK1生成上限参考信号VRC。积分器电路响应于第一时钟信号CLK1的上升过渡或下降过渡，将电压变化信号ΔVOLTAGE的正电压加到前一VREF CEILING(n-1)信号，并响应于第一时钟信号CLK1的上升过渡或下降过渡，从前一VREF CEILING(n-1)减去电压变化信号ΔVOLTAGE的负电压以形成上限参考信号VRC。
在该示例中，PLL电路352从功率收集控制器电路104(例如，图1)接收第一栅极控制信号GC1。PLL电路352响应于第一栅极控制信号GC1生成电平调整信号LVL ADJ。第二分压器电路从积分器电路接收上限参考信号VRC。第二分压器电路从PLL电路352接收电平调整信号LVL ADJ。第二分压器电路通过基于电平调整信号LVL ADJ衰减上限参考信号VRC来生成下限参考信号VRF。在另一示例中，控制器电路102被配置为通过改变电平调整信号LVLADJ来动态地改变衰减以适应VREF FLOOR(n)和上限参考信号VRC之间的窗口，使得第一栅极控制信号GC1上的脉冲的期望脉冲宽度随时间保持不变。
图4示出了与MPPT参考和窗口发生器电路162(例如，图1)在短暂白天场景期间的运行相关的图3中所示的选择信号的时序的示例的时序图400，其中PV子模块100的输出功率朝向然后被跟踪的MPP上升。MPPT参考和窗口发生器电路162通常在白天多次经历这种场景。然而，MPP响应于到达PV子模块的阳光量而变化。例如，每当MPP随着MPPT参考和窗口发生器电路162跟踪输出功率并检测增加的MPP而增加，重复这个短暂的白天场景。每当MPP随着MPPT参考和窗口发生器电路162跟踪输出功率并检测降低的MPP而降低，重复类似的白天场景(未示出)。
曲线402示出了MPPT参考和窗口发生器电路162中第一采样电路306的电压采样输出端子324处的当前输出电压采样信号VOUT(n)的示例。当前输出电压采样信号VOUT(n)被提供给第二采样和比较器电路308、310。当前输出电压采样信号VOUT(n)为反映第一采样电路306的第三输出电压反馈输入端子320处的第三反馈信号FB3在第一采样电路306的第一时钟端子324处的第一时钟信号CLK1的每个脉冲处的模拟信号。因此，绘制的当前输出电压采样信号VOUT(n)402通常跟踪从开关转换器电路112提供给分压器电路304的DC输出电压信号VOUT。来自分压器电路304的第三反馈信号FB3是DC输出电压信号VOUT的表示。在该示例中，当前输出电压采样信号VOUT(n)曲线402示出了第三反馈信号FB3从48.5％上升到49％的第一时钟周期(T1)，第三反馈信号FB3从49％上升到49.5％的第二时钟周期(T2)，第三反馈信号FB3从49.5％上升到50％的第三时钟周期(T3)。在此示例中，49.5％是MPP，并且随后的时钟周期显示了当前输出电压采样信号VOUT(n)在49.5％和50％之间振荡。第一采样电路306的电压采样输出端子324处的当前输出电压采样信号VOUT(n)被示为基于时钟脉冲的具有急剧过渡的线性部分中的模拟信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，当前输出电压采样信号VOUT(n)包括残留噪声电平并且可以呈现出曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。在其他示例中，MPP可以高于或低于49.5％，这取决于PV子模块100接收到的阳光量。例如，在日出到日落的场景中，MPP在日出时开始较低，在中午时增加，在日落时减少。
曲线404示出了MPPT参考和窗口发生器电路162中第二采样电路308的前一电压采样输出端子330处的前一输出电压采样信号VOUT(n-1)的示例。前一输出电压采样信号VOUT(n-1)被提供给比较器电路310。前一输出电压采样信号VOUT(n-1)为反映第二采样电路308的电压采样输入端子326处的当前输出电压采样信号VOUT(n)在第二采样电路308的第二时钟端子328处的第一时钟信号CLK1的每个脉冲处的模拟信号。因此，相对于跟踪DC输出电压信号VOUT的当前值的第一采样电路306，绘制的前一输出电压采样信号VOUT(n-1)402通常跟踪DC输出电压信号VOUT的前一值。在该示例中，绘制的前一输出电压采样信号VOUT(n-1)402示出前一输出电压采样信号VOUT(n-1)以48.5％开始的第一时钟周期(T1)，前一输出电压采样信号VOUT(n-1)从48.5％上升到49％的第二时钟周期(T2)，前一输出电压采样信号VOUT(n-1)从49％上升到49.5％的第三时钟周期(T3)，以及前一输出电压采样信号VOUT(n-1)从49.5％上升到50％的第四时钟周期(T4)。在此示例中，49.5％是MPP，并且随后的时钟周期显示前一输出电压采样信号VOUT(n-1)在49.5％和50％之间振荡。第二采样电路306的前一电压采样输出端子330处的前一输出电压采样信号VOUT(n-1)被示为基于时钟脉冲的具有急剧过渡的线性部分中的模拟信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，前一输出电压采样信号VOUT(n-1)包括残留噪声电平并且可以呈现出曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。在其他示例中，MPP可以高于或低于49.5％，这取决于PV子模块100接收到的阳光量。例如，在日出到日落的场景中，MPP在日出时开始较低，在中午时增加，在日落时减少。
曲线406示出了由MPPT参考和窗口发生器电路162的比较器电路310生成的功率点过渡信号PWR PT TRANSITION的示例。功率点过渡信号PWR PT TRANSITION被提供给JK触发器电路312的J和K输入端子338。功率点过渡信号PWR PT TRANSITION是在“无变化”和“切换”状态之间变化的数字信号。如果当前输出电压采样信号VOUT(n)大于前一输出电压采样信号VOUT(n-1)，则比较器电路310将功率点过渡信号PWR PT TRANSITION设置为“无变化”状态。如果当前输出电压采样信号VOUT(n)小于前一输出电压采样信号VOUT(n-1)，则比较器电路310将功率点过渡信号PWR PT TRANSITION设置为“切换”状态。在该示例中，当前输出电压采样信号VOUT(n)在前三个时钟周期(T1、T2、T3)期间大于前一输出电压采样信号VOUT(n-1)。因此，在前三个时钟周期(T1、T2、T3)期间，功率点过渡信号PWR PT TRANSITION被设置为“无变化”状态。在该示例中，49.5％是MPP，随后的时钟周期显示当前输出电压采样信号VOUT(n)在小于前一输出电压采样信号VOUT(n-1)和大于前一输出电压采样信号VOUT(n-1)之间振荡。因此，功率点过渡信号PWR PT TRANSITION在随后的时钟周期期间在“切换”和“无变化”状态之间切换。来自比较器电路310的功率点过渡信号PWR PT TRANSITION被示为具有急剧过渡的线性部分中的数字信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，功率点过渡信号PWR PT TRANSITION包括残留噪声电平并且可以呈现曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。
曲线408示出了由MPPT参考和窗口发生器电路162的JK触发器电路312生成的方向信号DIRECTION的示例。方向信号DIRECTION被提供给增量电压发生器电路314。方向信号DIRECTION是在“增加”状态和“减少”状态之间变化的数字信号。如果J和K输入端338处的功率点过渡信号PWR PT TRANSITION被设置为“切换”状态，则JK触发器电路312将方向信号DIRECTION从“增加”状态改变为“减少”状态。JK触发器电路312继续在“增加”状态和“减少”状态之间切换其JK输出端子342，同时将功率点过渡信号PWR PT TRANSITION设置为“切换”状态。如果JK触发器电路312的J和K输入端338处的功率点过渡信号PWR PT TRANSITION被设置为“无变化”状态，则JK触发器电路312不会在其JK输出端子342处改变方向信号DIRECTION的状态。在此示例中，方向信号DIRECTION在前三个时钟周期(T1、T2、T3)期间设置为“增加”状态，而功率点过渡信号PWR PT TRANSITION设置为“无变化”状态。在随后的时钟周期中，方向信号DIRECTION在“减少”状态和“增加”状态之间切换，而功率点过渡信号PWR PT TRANSITION在“切换”状态和“无变化”状态之间切换。来自JK触发器电路312的方向信号DIRECTION被示为具有急剧过渡的线性部分中的数字信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，方向信号DIRECTION包括残留噪声电平并且可以呈现出曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。
曲线410示出了由MPPT参考和窗口发生器电路162的增量电压发生器电路314生成的电压变化信号ΔVOLTAGE的示例。电压变化信号ΔVOLTAGE被提供给积分器电路350。电压变化信号ΔVOLTAGE是在“+”状态和“-”状态之间变化的模拟信号。如果从JK触发器电路312接收到的方向信号DIRECTION被设置为“增加”状态，则增量电压发生器电路314为电压变化信号ΔVOLTAGE输出正电压。如果从JK触发器电路312接收到的方向信号DIRECTION被设置为“减少”状态，则增量电压发生器电路314为电压变化信号ΔVOLTAGE输出负电压。在该示例中，在前三个时钟周期(T1、T2、T3)期间，电压变化信号ΔVOLTAGE被设置为“+”状态，而方向信号DIRECTION被设置为“增加”状态。在随后的时钟周期中，电压变化信号ΔVOLTAGE在“-”状态和“+”状态之间切换，而方向信号DIRECTION在“减少”状态和“增加”状态之间切换。来自增量电压发生器电路314的电压变化信号ΔVOLTAGE被示为具有急剧过渡的线性部分中的模拟信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，电压变化信号ΔVOLTAGE包括残留噪声电平并且可以呈现出曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。
图5示出了功率收集控制器电路104的示例，该电路包括分压器电路502、第一比较器电路504、第二比较器电路506和SR触发器电路508。分压器电路502包括第一PV电压输入端114和输入电压反馈输出端510。第一比较器电路504包括与输入电压反馈输出端510耦合的第一输入电压反馈输入端512、上限参考输入端116和设置输出端514。第二比较器电路506包括与输入电压反馈输出端510耦合的第二输入电压反馈输入端516、下限参考输入端118和重置输出端518。SR触发器电路508包括耦合到设置输出端514的设置输入端子520、耦合到重置输出端518的重置输入端子522和第一栅极控制输出端120。
分压器电路502从PV电池串148(例如，图1)接收第一DC串电压信号DC PV+。分压器电路502基于第一DC串电压信号DC PV+生成输入电压反馈信号VIFB。在一个示例中，第一DC串电压信号DC PV+从PV电池串148经由IC端子DC PV+524提供给分压器电路502。第一比较器电路504从分压器电路502接收输入电压反馈信号VIFB。第一比较器电路504接收上限参考信号VRC。第一比较器电路504基于输入电压反馈信号VIFB和上限参考信号VRC生成设置信号SET。第二比较器电路506从分压器电路502接收输入电压反馈信号VIFB。第二比较器电路506接收下限参考信号VRF。第二比较器电路506基于输入电压反馈信号VIFB和下限参考信号VRF生成重置信号RESET。
SR触发器电路508在设置输入端子520处从第一比较器电路504接收设置信号SET。SR触发器电路508在重置输入端子522处从第二比较器电路506接收重置信号RESET。SR触发器电路508通过响应于设置信号SET将第一栅极控制输出端120(第一SR输出端子)设置为第一状态(例如，1)并且通过响应于重置信号RESET将第一栅极控制输出端120(第一SR输出端子)设置为第二状态(例如，0)来生成第一栅极控制信号GC1。在另一示例中，SR触发器电路508包括第二SR输出端子526。在该示例中，第一栅极控制信号GC1包括第一栅极控制信号GC1和第一低栅极控制信号。SR触发器电路508通过响应于设置信号SET将第一SR输出端子(第一栅极控制输出端120)设置为第一状态(例如，1)和将第二SR输出端子526(第一低栅极控制输出端)设置为第二状态(例如，0)并且通过响应于重置信号RESET将第一SR输出端子(第一栅极控制输出端120)设置为第二状态(例如，0)和将第二SR输出端子526(第一低栅极控制输出端)设置为第一状态(例如，1)来生成第一栅极控制信号和第一低栅极控制信号。
图6示出了在短暂的白天场景期间与功率收集控制器电路104(例如，图1)的运行相关的图5中所示的选择信号的时序的示例的时序图600，其中PV子模块100的输出功率相对稳定在50％，而VREF FLOOR(n)和上限参考信号VRC相对稳定在49.5％和50.5％。功率收集控制器电路104通常在白天多次经历这种场景。然而，MPP响应于到达PV子模块的阳光量而变化。例如，每当在MPP增加或减少之后PV子模块100的输出功率稳定时，重复这种短暂的白天场景。
曲线602示出了由MPPT参考和窗口发生器电路162提供给功率收集控制器电路104的第一比较器电路504的上限参考信号VRCVRC的示例。上限参考信号VRC是反映表示第一DC串电压信号DC PV+的输入电压反馈信号VIFB的参考上限的模拟信号。MPPT参考和窗口发生器电路162结合跟踪DC输出电压信号VOUT和标识MPP来改变上限参考信号VRC的值。在该示例中，MPP稳定在50％，而上限参考信号VRC稳定在50.5％。由第一比较器电路504接收到的上限参考信号VRC被示为线性段中的模拟信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，上限参考信号VRC包括残留噪声电平并且可以呈现曲线和平滑过渡而不是线性区段。在其他示例中，当MPP为50％时，上限参考信号VRC可以高于或低于50.5％。类似地，在其他示例中，MPP可以高于或低于50％，而上限参考信号VRC相对于MPP更高或更低。例如，在日出时，第一DC串电压信号DC PV+从零(0)％开始，到中午时增加，并在日落时减少到零(0)％。上限参考信号VRC和MPP在日出到日落的场景中以类似的方式增加和减少。对应于DC输出电压信号VOUT和MPP的上限参考信号VRC高于输入电压反馈信号VIFB。
曲线604示出了由功率收集控制器电路104的分压器电路502生成的输入电压反馈信号VIFB的示例。输入电压反馈信号VIFB被提供给功率收集控制器电路104的第一和第二比较器电路504、506。输入电压反馈信号VIFB是表示分压器电路502从PV电池串148接收到的第一DC串电压信号DC PV+的模拟信号。在该示例中，DC输出电压信号VOUT、MPP和第一DC串电压信号DC PV+一般稳定在50％。在该示例中，绘制的输入电压反馈信号VIFB604呈现三角形图案，该三角形图案以重复方式从49.5％上升到50.5％并回落到49.5％。在该示例中，50.5％的电平由上限参考信号VRC建立，而49.5％的电平由下限参考信号VRF建立。例如，当第一DC串电压信号DC PV+为49.5％时，PV电池串148的输出端通过开关转换器电路112与DC输出电压信号VOUT断开，而第一DC串电压信号DC PV+由于开路状态开始增加。当第一DC串电压信号DC PV+达到50.5％时，上限参考信号VRC使得PV电池串148的输出端耦合到DC输出电压信号VOUT，而第一DC串电压信号DC PV+由于加载的电路状态开始减少。当第一DC串电压信号DC PV+达到49.5％时，下限参考信号VRF通过开关转换器电路112使PV电池串148的输出端与DC输出电压信号VOUT断开。该过程随时间重复，从而形成输入电压反馈信号VIFB的三角形图案。输入电压反馈信号VIFB被示为具有三角形图案的模拟信号，该三角形图案由具有急剧过渡的线性上升和下降部分形成，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，输入电压反馈信号VIFB包括残留噪声电平并且可以呈现曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性上升和下降部分。输入电压反馈信号VIFB的上升和下降部分的时序在任何特定周期中可以不同。在其他示例中，DC输出电压信号VOUT、MPP和第一DC串电压信号DC PV+可以稳定在高于或低于50％的电平。类似地，在其他示例中，上限参考信号VRC和下限参考信号VRF与输入电压反馈信号VIFB之间的余量可以大于或小于0.5％。上限参考信号VRC高于输入电压反馈信号VIFB，而下限参考信号VRF低于输入电压反馈信号VIFB。
曲线606示出了由MPPT参考和窗口发生器电路162提供给功率收集控制器电路104的第二比较器电路506的下限参考信号VRF的示例。下限参考信号VRF是反映输入电压反馈信号VIFB的参考下限的模拟信号。MPPT参考和窗口发生器电路162结合跟踪DC输出电压信号VOUT和标识MPP来改变下限参考信号VRF的值。在该示例中，MPP稳定在50％，而下限参考信号VRF稳定在49.5％。由第二比较器电路506接收到的下限参考信号VRF被示为线性区段中的模拟信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，上限参考信号VRC包括残留噪声电平并且可以呈现曲线和平滑过渡而不是线性区段。在其他示例中，当MPP为50％时，下限参考信号VRF可以高于或低于49.5％。类似地，在其他示例中，MPP可以高于或低于50％，而下限参考信号VRF相对于MPP更高或更低。例如，在日出时，第一DC串电压信号DC PV+从零(0)％开始，到中午时增加，并在日落时减少到零(0)％。下限参考信号VRF和MPP在日出到日落的场景中以类似的方式增加和减少。对应于DC输出电压信号VOUT和MPP的下限参考信号VRF低于输入电压反馈信号VIFB。
曲线608示出了由功率收集控制器电路104的第一比较器电路504生成的设置信号SET的示例。设置信号SET被提供给SR触发器电路508的设置输入端子520。设置信号SET是在“0”状态和“1”状态之间变化的数字信号。在该示例中，当输入电压反馈信号VIFB达到上限参考信号VRC时，第一比较器电路504将设置信号SET设置为“1”状态，而当输入电压反馈信号VIFB小于上限参考信号VRC时，第一比较器电路504将设置信号SET设置为“0”状态。因此，该示例中的设置信号SET在“0”状态下开始，因为输入电压反馈信号VIFB从49.5％开始并在输入电压反馈信号VIFB达到50.5％时切换到“1”状态。基于输入电压反馈信号VIFB的时序，每当输入电压反馈信号VIFB达到50.5％时，设置信号SET短暂地切换到“1”状态。因此，设置信号SET在输入电压反馈信号VIFB的三角形图案的大部分期间处于“0”状态，并且在三角形图案的最高点期间短暂地处于“1”状态。由第一比较器电路504生成的设置信号SET被示为具有急剧过渡的线性部分中的数字信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，设置信号SET包括残留噪声电平并且可以呈现出曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。
曲线610示出了由功率收集控制器电路104的第二比较器电路506生成的重置信号RESET的示例。重置信号RESET被提供给SR触发器电路508的重置输入端子522。重置信号RESET是在“0”状态和“1”状态之间变化的数字信号。在该示例中，当输入电压反馈信号VIFB达到下限参考信号VRF时，第二比较器电路506将重置信号RESET设置为“1”状态，而当输入电压反馈信号VIFB大于下限参考信号VRF时，第二比较器电路506将重置信号RESET设置为“0”状态。因此，该示例中的重置信号RESET在“1”状态下开始，因为输入电压反馈信号VIFB从49.5％开始并在输入电压反馈信号VIFB变得大于49.5％时切换到“0”状态。基于输入电压反馈信号VIFB的时序，每当输入电压反馈信号VIFB达到49.5％时，重置信号RESET短暂地切换到“1”状态。因此，重置信号RESET在输入电压反馈信号VIFB的三角形图案的大部分期间处于“0”状态，并且在三角形图案的最低点期间短暂地处于“1”状态。由第二比较器电路506生成的重置信号RESET被示为具有急剧过渡的线性部分中的数字信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，重置信号RESET包括残留噪声电平并且可以呈现曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。
图7示出了限压控制器电路106的示例，该电路包括振荡器电路702、斜坡发生器电路704、误差放大器电路706、比较器电路708和SR触发器电路710。振荡器电路702包括时钟输出端712。斜坡发生器电路704包括耦合到时钟输出端712和波形输出端716的时钟输入端714。误差放大器电路706包括脉宽参考输入端124、第一输出电压反馈输入端122和补偿输出端718。比较器电路708包括耦合到补偿输出端718的第一输入端720、耦合到波形输出端716的第二输入端722以及设置输出端724。SR触发器电路710包括耦合到设置输出端724的设置输入端子726、耦合到时钟输出端712的重置输入端子728和第二栅极控制输出端126。
振荡器电路702生成时钟信号CLK。在一个示例中，时钟信号CLK以1MHz运行。在其他示例中，时钟信号CLK以适合于从PV子模块100(例如，图1)获得期望的DC输出电压信号VOUT的其他频率运行。斜坡发生器电路704从振荡器电路702接收时钟信号CLK。斜坡发生器电路704基于时钟信号CLK生成斜坡信号RAMP，该斜坡信号RAMP从第一预定幅度重复地斜坡上升至第二预定幅度。
误差放大器电路706接收第一反馈信号FB1。误差放大器电路706接收PWM参考信号VPR。误差放大器电路706基于PWM参考信号VPR和第一反馈信号FB1之间的差值来生成补偿信号COMP。在一个示例中，第一反馈信号FB1从分压器电路152(例如，图1)经由端子730提供给误差放大器706。在一个示例中，补偿信号COMP经由端子732从误差放大器706提供给分压器电路152。比较器电路706从误差放大器电路706接收补偿信号COMP。比较器电路706从斜坡发生器电路704接收斜坡信号RAMP。比较器电路706基于补偿信号COMP和斜坡波形生成设置信号SET。
SR触发器电路710在设置输入端子726处从比较器电路708接收设置信号SET。SR触发器电路710在重置输入端子728处从振荡器电路702接收时钟信号CLK。SR触发器电路710通过响应于设置信号SET将第二栅极控制输出端126(第一SR输出端子)设置为第一状态(例如，1)并且通过响应于时钟信号CLK将第二栅极控制输出端126(第一SR输出端子)设置为第二状态(例如，0)来生成第二栅极控制信号GC2。
在另一示例中，SR触发器电路710包括第二SR输出端子734。在该示例中，第二栅极控制信号包括高侧第二栅极控制信号GC2和第二(例如低侧)第二栅极控制信号GCL2。SR触发器电路710通过响应于设置信号SET将第一SR输出端子(第二栅极控制输出端126)设置为第一状态(例如，1)和将第二SR输出端子734(第二低栅极控制输出端)设置为第二状态(例如，0)并且通过响应于时钟信号CLK将第一SR输出端子(第一栅极控制输出端120)设置为第二状态(例如，0)和将第二SR输出端子734(第二低栅极控制输出端)设置为第一状态(例如，1)来生成第二栅极控制和第二低栅极控制信号。
图8示出了在短暂的白天场景期间与限压控制器电路106(例如，图1)的运行相关的图7中所示的选择信号的时序的示例的时序图800，其中PV子模块100的输出功率相对稳定(例如，67％)，并且PWM参考信号VPR和第一反馈信号FB1也相对稳定(例如，67％)。当PV子模块100完全暴露在阳光下时，限压控制器电路106通常会经历这种场景。例如，这种短暂的白天场景可能在中午持续较长时段，并且可能每天重复。然而，如果PV子模块100没有完全暴露在阳光下，则可能有几天不会发生这种场景。
曲线802示出了提供给限压控制器电路106的误差放大器电路706的PWM参考信号(VPR)。在一个示例中，PWM参考信号VPR是反映第一反馈信号FB1的预定最大功率阈值的模拟信号。最大功率阈值可调节以适应PV子模块100的各种安装。然而，在安装了PV子模块100并且将最大功率阈值调整到期望的限值之后，除非PV子模块100被移动或环境状态(例如，阻挡或过滤PV子模块100上的阳光的建筑物、树木或其他结构)发生变化，否则可能不需要重新调整最大功率阈值。在该示例中，PWM参考信号VPR显示最大功率阈值被调整为67％。PWM参考信号曲线802VPR被示为线性区段中的模拟信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，PWM参考信号VPR包括残留噪声电平并且可以呈现曲线和平滑过渡而不是线性区段。在其他示例中，PWM参考信号VPR可以被调整为高于或低于67％。
曲线802示出了由分压器电路152提供给误差放大器电路706的第一反馈信号FB1的示例。第一反馈信号FB1为表示分压器电路152从开关转换器电路112接收到的DC输出电压信号VOUT的模拟信号。在该示例中，DC输出电压信号VOUT和第一反馈信号FB1一般稳定在67％。第一反馈信号FB1被示为线性区段中的模拟信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，第一反馈信号FB1包括残留噪声电平并且可以呈现曲线和平滑过渡而不是线性区段。在其他示例中，DC输出电压信号VOUT和第一反馈信号FB1可以稳定在高于或低于67％的水平。例如，在日出时，第一DC串电压信号DC PV+从零(0)％开始，到中午时增加，并在日落时减少到零(0)％。DC输出电压信号VOUT和第一反馈信号FB1在日出到日落的场景中以类似的方式增加和减少。
曲线806示出了由限压控制器电路106的斜坡发生器电路704生成的斜坡信号RAMP的示例。斜坡信号RAMP被提供给限压控制器电路106的比较器电路708。基于来自振荡器702的时钟信号CLK，来自斜坡发生器电路704的模拟输出信号从第一预定幅度重复地斜坡上升至第二预定幅度。此过程形成斜坡信号RAMP 806的锯齿图案。斜坡信号RAMP被示为由线性斜坡和具有急剧过渡的下降部分形成的锯齿图案，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，斜坡信号RAMP包括残留噪声电平并且可以呈现曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性斜坡和下降部分。
曲线808示出了由限压控制器电路106的比较器电路708生成的设置信号SET的示例。设置信号SET被提供给SR触发器电路710的设置输入端子726。设置信号SET是在“0”状态和“1”状态之间变化的数字信号。当斜坡信号RAMP的电平小于第一反馈信号FB1时，比较器电路708将设置信号SET设置为“1”状态，而当斜坡信号RAMP的电平大于第一反馈信号FB1时，比较器电路708将设置信号SET设置为“0”状态。在该示例中，设置信号SET在“1”状态下开始，因为斜坡信号RAMP的斜坡部分从零(0)％开始。在此示例中，设置信号SET的“1”状态继续，直到斜坡部分达到67％。在斜坡信号RAMP的斜坡部分增加超过67％之后，比较器电路708将设置信号SET切换到“0”状态，它保持在该状态下直到斜坡发生器电路704将斜坡信号RAMP重置为零(0)％。此时，设置信号SET的切换基于斜坡波形的斜坡和下降部分、PWM参考信号VPR的67％水平以及稳定在67％的第一反馈信号FB1而重复。在该示例中，设置信号SET的占空比为67％。由比较器电路708生成的设置信号SET被示为具有急剧过渡的线性部分中的数字脉冲，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，设置信号SET包括残留噪声电平并且可以呈现出曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。在其他示例中，67％的水平可以更高或更低。
曲线810示出了由限压控制器电路106的振荡器电路702生成的时钟信号CLK的示例。时钟信号CLK被提供给SR触发器电路710的重置输入端子728。时钟信号CLK还用作斜坡生成电路704的时钟信号CLK，连同触发斜坡信号RAMP被重置为零(0)％。时钟信号CLK是在“0”状态和“1”状态之间变化的数字信号。振荡器电路708基于时钟信号CLK的频率在“0”状态和“1”状态之间切换设置信号SET。在该示例中，时钟信号CLK上的脉冲具有短占空比，其中上升沿将重置输入端子728处的时钟信号CLK切换为“1”状态，而下降沿触发斜坡信号RAMP以在重置输入端子728处重置时钟信号CLK并将其切换为“0”状态。时钟信号CLK的短占空比致使重置输入端子728处的时钟信号CLK的“1”状态在设置信号SET的“0”状态期间发生。在该示例中，时钟信号CLK以“0”状态开始。在该示例中，重置输入端子728处的时钟信号CLK的“0”状态继续，直到振荡器电路702的时钟信号CLK上的脉冲将时钟信号CLK切换到“1”状态。时钟信号CLK的下降沿将重置输入端子728处的时钟信号CLK切换回“0”。此时，根据时钟信号CLK上的脉冲重复在重置输入端子728处的时钟信号CLK的切换。在该示例中，重置输入端子728处的时钟信号CLK的占空比基于时钟信号CLK上的脉冲的占空比。由振荡器电路702生成的时钟信号CLK被示为具有急剧过渡的线性部分中的数字信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，时钟信号CLK包括残留噪声电平并且可以呈现出曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。
图9示出了功率模式控制电路108的示例，该电路包括比较器电路902。比较器电路902包括第二输出电压反馈输入端128、模式参考输入端130和模式选择输出端132。比较器电路902接收第二反馈信号FB2和模式参考信号VMR。比较器电路902生成模式选择信号MODE，使得模式选择信号MODE被设置为与响应于第二反馈信号FB2小于模式参考信号VMR将第一栅极控制信号GC1路由至第三栅极控制信号GC3相关联的第一状态(例如，收集)。否则，比较器电路902将模式选择信号MODE设置为与将第二栅极控制信号GC2路由至第三栅极控制信号GC3相关联的第二状态(例如，限制)。比较器电路902向多路复用器电路110提供模式选择信号MODE。在一个示例中，第二反馈信号FB2从分压器电路152(例如，图1)经由端子904提供给比较器电路902。
图9示出了包括开关器件906的多路复用器电路110的示例。开关器件906包括第一栅极控制输入端134(第一输入端子)、第二栅极控制输入端136(第二输入端子)、模式选择输入端138(控制端子)和第三栅极控制输出端140(输出端子)。第一输入端子(第一栅极控制输入端134)从功率收集控制器电路104(例如，图1)接收第一栅极控制信号GC1。第二输入端子(第二栅极控制输入端136)从限压控制器电路106(例如，图1)接收第二栅极控制信号GC2。控制端子(模式选择输入端138)从功率模式控制电路108接收模式选择信号MODE。第三栅极控制输出端140向开关转换器电路112(例如，图1)提供第三栅极控制信号GC3。开关器件906响应于模式选择信号MODE的第一状态(例如，收集)将第一输入端子连接到输出端子并且将第二输入端子与输出端子断开。开关器件906响应于模式选择信号MODE的第二状态(例如，限制)将第二输入端子连接到输出端子并且将第一输入端子与输出端子断开。
在多路复用器电路110的另一示例中，第一栅极控制信号GC1包括第一栅极控制信号GC1和第一低栅极控制信号，第二栅极控制信号包括高侧第二栅极控制信号GC1和低侧第二栅极控制信号GCL2，以及第三栅极控制信号包括高侧第三栅极控制信号GC3和低侧第三栅极控制信号GCL3。在该示例中，多路复用器电路110还包括第二开关器件908。第二开关器件908包括第一输入端子910、第二输入端子912、控制端子914和输出端子916。第一输入端子910从功率收集控制器电路104(例如，图5)接收第一低栅极控制信号。第二输入端子912从限压控制器电路106(例如，图7)接收第二低栅极控制信号。控制端子914从功率模式控制电路108接收模式选择信号MODE。输出端子916向开关转换器电路112(例如，图11)提供第三低栅极控制信号。第二开关器件908响应于模式选择信号MODE的第一状态(例如，收集)将第一输入端子910连接到输出端子916并且将第二输入端子912与输出端子916断开。第二开关器件908响应于模式选择信号MODE的第二状态(例如，限制)将第二输入端子912连接到输出端子916并且将第一输入端子910与输出端子916断开。
图10示出了与功率模式控制电路108(例如，图1)在以上图2的描述中讨论的日出到日落场景下的运行相关的图9中示出的选择信号的时序的示例的时序图1000。
曲线1002示出了提供给功率模式控制电路108的比较器电路902的模式参考信号VMR的示例。模式参考信号VMR是反映用于在功率收集模式和电压限制模式之间切换的第二反馈信号FB2的预定模式切换阈值的模拟信号。在该示例中，模式参考信号VMR显示模式切换阈值被调整到58.5％。模式参考信号VMR被示为图10中线性区段中的模拟信号以简化讨论。在一种实施方式中，模式参考信号VMR包括残留噪声电平并且可以呈现曲线和平滑过渡而不是线性区段。在其他示例中，模式参考信号VMR可以被调整为高于或低于58.5％。
曲线1004示出了由分压器电路152提供给功率模式控制电路108的第二反馈信号FB2的示例。第二反馈信号FB2是分压器电路152从开关转换器电路112接收到的模拟信号。在该示例中，DC输出电压信号VOUT和第二反馈信号FB2遵循日出到日落的场景。在日出(T1)时，DC输出电压信号VOUT和第二反馈信号FB2从零(0)％开始。在保持零(0)％达短暂时段(T2)后，随着PV子模块100对太阳的暴露增加(T4)，DC输出电压信号VOUT和第二反馈信号FB2开始增加到67％。DC输出电压信号VOUT和第二反馈信号FB2保持在67％，直到下午的减少PV子模块100对太阳的暴露(T5)的点。减少对太阳的暴露致使DC输出电压信号VOUT和第二反馈信号FB2在日落(T7)时从67％减少到零(0)％。第二反馈信号FB2被示为具有急剧过渡的线性部分中的模拟信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，第二反馈信号FB2包括残留噪声电平并且可以呈现出曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。此外，第二反馈信号FB2的幅度可由于多种因素(例如，雨、云等)而随时间变化。在该示例中，第二反馈信号FB2的范围从零(0)到67％。在其他示例中，范围可以不同。例如，67％的电压可能更高或更低。
曲线1006示出了由控制器电路102的功率模式控制电路108生成的模式选择信号MODE的示例。模式选择信号MODE被提供给多路复用器电路104。模式选择信号MODE是在“收集”状态和“限制”状态之间变化的数字信号。功率模式控制电路108基于在开关转换器电路112的DC电压输出端146处提供的DC输出电压信号VOUT在“收集”状态和“限制”状态之间切换模式选择信号MODE。在日出(T1)时，模式选择信号MODE在“收集”状态下开始。随着中午临近(T3)，功率模式控制电路108基于第二反馈信号FB2超过模式参考信号VMR而将模式选择信号MODE从“收集”状态切换到“限制”状态。在中午(T6)之后，功率模式控制电路108基于第二反馈信号FB2变得小于模式参考信号VMR而将模式选择信号MODE从“限制”状态切换到“收集”状态。模式选择信号MODE保持在“收集”状态，直到DC输出电压信号VOUT超过预定阈值(例如，58.5％)。曲线1006将模式选择信号MODE显示为具有急剧过渡的线性部分中的数字信号，以简化本文的讨论。在一种实施方式中，模式选择信号MODE包括残留噪声电平并且可以呈现出曲线和平滑过渡而不是具有急剧过渡的线性部分。在该示例中，功率模式控制电路108在“收集”状态和“限制”状态之间切换的模式切换阈值基于被设置为58.5％的模式参考信号VMR。在其他示例中，模式切换阈值可以设置为高于或低于58.5％。此外，功率模式控制电路108可以实施与模式切换阈值(例如，58.5％)相关联的滞后，其建立上升阈值(例如，59％)和下降阈值(例如，58％)以避免在“收集”状态和“限制”状态之间切换时抖动。
图11示出了开关转换器电路112的示例，该电路包括第一驱动电路1102、第一开关器件1104、第二驱动电路1106、第二开关器件1108和电感器1110。在该示例中(例如，图1)，第三栅极控制信号包括高侧第三栅极控制信号GC3和低侧第三低栅极控制信号GCL3。多路复用器电路110(例如，图9)向开关转换器电路112提供第三栅极控制信号GC3和GCL3。第一驱动电路1102从多路复用器电路110接收第三栅极控制信号GC3。第一驱动电路1102基于低侧第三栅极控制信号GC3生成高栅极信号。第一开关器件1104包括输入端子1112、控制端子1114和输出端子1116。输入端子1112从PV电池串148(例如，图1)接收第一DC串电压信号DCPV+。控制端子1114从第一驱动电路1102接收高栅极信号。第一开关器件1102响应于高栅极信号上的脉冲将输入端子1112连接到输出端子1116和从输出端子1116断开。在一个示例中，第一驱动电路1102经由高侧栅极引脚1118向第一开关器件1104的控制端子1114提供高栅极信号HG。
第二驱动电路1106从多路复用器电路110(例如，图9)接收低侧第三栅极控制信号GCL3。第二驱动电路1106基于低侧第三栅极控制信号GCL3生成低侧栅极信号。第二开关器件1108包括输入端子1120、控制端子1122和输出端子1124。输入端子1120耦合到第一开关器件1104的输出端子1116。控制端子1122从第二驱动电路1106接收低侧栅极控制信号LG。第二开关器件1108响应于低栅极控制信号LG上的脉冲将输入端子1120连接到输出端子1124和从输出端子1124断开。在一个示例中，第二开关器件1108的控制端子1122经由低侧栅极端子1126从第二驱动电路1106接收低栅极信号。在另一示例中，第一开关器件1104的输出端子1116和第二开关器件1108的输入端子1120通过开关节点电压信号SW耦合到开关节点端子1128。在另一示例中，第二开关器件1108的输出端子1124耦合到接地端子1130，该接地端子被配置为耦合到电源地或其他参考电压信号PGND。
电感器1110包括第一端子1132和第二端子1134。第一端子1132耦合到第一开关器件1104的输出端子1116和第二开关器件1108的输入端子1120。第二端子1134耦合到与PV子模块100(例如，图1)相关联的PV系统的DC PWR+电力线。在第一开关器件1104闭合并且第二开关器件1108断开之后，电感器1110将电流从第一开关器件1104传导至DC PWR+电力线。在第一开关器件1104断开并且第二开关器件1108闭合之后，电感器1110将电流从DC PWR+电力线传导至第二开关器件1108。在一个示例中，电感器1110的第一端子1132耦合到开关节点端子1128。在另一示例中，电感器1110的第二端子1124耦合到DC电压输出端146。
在另一示例中，开关转换器电路112的第一和第二开关器件1104、1108以及电感器1110被包括在降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器或Cuk转换器中的至少一者中。
图11示出了开关转换器电路112的另一示例，其中第二驱动电路1106从多路复用器电路110接收低侧第三栅极控制信号GCL3。第二驱动电路1106将低侧第三栅极控制信号GCL3反相以形成反相的栅极控制信号。第二开关器件1108包括输入端子1120、控制端子1122和输出端子1124。输入端子1120耦合到第一开关器件1104的输出端子1116。控制端子1122从第二驱动电路1106接收低栅极信号。第二开关器件1108响应于低栅极信号上的脉冲将输入端子1120连接到输出端子1124和从输出端子1124断开。
图12示出了控制并促进PV子模块100(例如，图1)的快速关机的示例IC 1200。在一个示例中，IC 1200是一种带有被设计用于在PV模块的接线盒内使用的集成电力线通信(PLC)接收器的功率转换控制器。在该示例中，IC 1200包括具有PLC接收器1202的快速关机电路1201、支持PLC接收器1202的运行的晶体振荡器1212、缓冲器1238和与门1240。IC 1200包括功率收集控制器电路104、限压控制器电路106和功率模式控制电路108(例如，上面的图1)。IC 1200还包括标记为110、112的输出电路，该电路包括上述多路复用器电路110和图1的开关转换器电路112的部分。图12的IC 1200中的输出电路110、112包括PWM多路复用器和逻辑电路(在图12中标记为1204、110)。PWM多路复用器和逻辑电路1204、110包括上述多路复用器电路110。IC 1200还包括第一驱动电路1102(例如，上面结合图11描述的高侧驱动器)、第二驱动电路1106(例如，图11中的低侧驱动器)以及提供5V偏置电压信号BP5、3V偏置电压信号BP3和参考电压信号Vref的偏置和LDO电路1210。IC 1200具有集成的引导调节器(未示出)并且可以与引导端子1266和开关节点端子1128之间的外部连接的陶瓷电容器一起运行，以便为降压转换器电路112的高侧MOSFET提供栅极驱动电压。偏置和LDO电路1210通过缩放温度稳定带隙电路的输出，在温度范围内产生精确的±1％电压参考，并且在一个示例中，偏置和LDO电路1210在误差放大器电路706的非反相输入端124处提供1.20V PWM参考信号VPR。
IC 1200还包括限压器控制电路106，该限压器控制电路具有误差放大器电路706、振荡器电路702(例如，1-MHz振荡器)、斜坡发生器电路704、比较器电路708(例如，在图12中标记为“PWM比较器”)、SR触发器电路710、经由端子1276耦合到DC电压输出端146以接收DC输出电压信号VOUT的RSD低压降(LDO)电路1224、MPPT参考和窗口发生器电路162(例如，上面的图1)以及支持PWM多路复用器和逻辑电路1204、110的运行的电荷泵1236。
IC 1200还包括缓冲器1238、或门1240和二极管1242。IC 1200包括耦合到模式参考输入端130以从诸如分压器(未示出)的外部源接收模式参考信号VMR的端子1244。IC1200还包括：反馈端子1246，该反馈端子耦合到第一输出电压反馈输入端122并被配置为接收第一反馈信号FB1，用于接收外部补偿信号COMP的端子732，被配置为耦合到外部晶体(未示出)以接收外部晶体信号XTAL_IN的端子1250。端子1252被配置为接收正的或加的PLC信号PLC_P，并且端子1254被配置为接收负的或减的信号PLC_M。
快速关机电路1201接收并处理PLC信号PLC_P和PLC_M以确定PV系统的运行状态，并相应地选择性地进入关机状态。在一个示例中，快速关机电路1201监控PLC_P信号和PLC_M信号以接收来自外部装置(例如，系统控制器，未示出)的FSK保活信号。在另一实施方式中，快速关机电路1201监控由端子1256接收到的保活输入信号KA_IN，并在保活输出端子1260处生成对应的布尔保活输出信号KA_OUT。在该实施方式中，多个IC 1200分别与对应的PV串(例如，图1中的148)和对应的开关转换器(例如，升压转换器电路)相关联，并且一个IC1200的保活输出端子1260耦合到下一个IC 1200的保活输入端子1256以提供保活输出信号。
示例IC 1200包括被配置为从相关联的PV串148接收DC PV+的端子101，以及被配置为从相关联的PV串148(例如，图1)接收DC PV-信号的端子103。端子1262被配置为接收用于正PV连接的经滤波的电源电压信号VPV_P_FLT，并且端子1266被配置为接收电压信号Boot以向高侧栅极驱动器1102供电。IC 1200还包括耦合到高侧晶体管栅极以从高侧驱动器1102的输出端接收高侧栅极信号HG的高侧栅极端子1118。IC 1200还包括开关节点端子1128，该开关节点端子被配置为耦合以在降压转换器的开关节点处接收开关节点电压信号SW(例如，耦合到电感器1110、高侧第一晶体管Q1的源极、低侧第二晶体管Q2的漏极，以及上面图11中的驱动器1102的底轨)。IC 1200还包括具有低侧栅极控制信号LG的低侧栅极端子1126以及接地端子1130。
端子1244将电压模式参考信号VMR耦合到功率模式控制电路108的输入端130。端子1246被配置为将第一反馈信号FB1耦合到误差放大器电路706的输入端122。端子732耦合到误差放大器电路706的输出端。端子1252、1254是耦合到PLC接收器1202的输入端的输入端子。端子1256是耦合到缓冲器1238的输入端的输入端子。图12的IC示例中的端子101和103是用于正极和负极PV连接(例如，连接到图1中的PV电池串148)的输入端子。端子1260是耦合到或门1240的输出端的输出端子。高侧栅极端子1118是耦合到高侧栅极驱动器1102的输出端的输出端子。开关节点端子1128是耦合到高侧栅极驱动器1102的输出端并为降压转换器提供开关节点的输出端子。低侧栅极端子1126是将来自低侧栅极驱动器1106的输出端的低侧栅极信号LG提供给外部低侧晶体管Q2(例如，图11)的栅极的输出端子。端子1274是提供接地或与低侧栅极驱动器1106的其他参考电压连接的输入端子。端子1276耦合来自用于内部监控/反馈电路的降压转换器的外部输出端子或节点(例如，图1中的146)的DC输出电压信号VOUT。
当PLC接收器1202经由端子1252、1254在DC电力线上检测到系统生成的保活信号(KA)时，IC 1200实施功率转换算法，该算法在输出电压限于端子1244处的用户定义级别的约束下最大化模块能量收集。当PV串电流小于最大功率电流时，输出电压被调节到模式参考信号VMR的电平，从而启用组串伸展。当PV串电流大于或等于最大功率电流PV串电流时，控制器算法最大化输出功率，从而优化部分遮蔽状态下的运行。当PLC接收器没有检测到KA信号时，输出电压被调节到0.33V，这是一个符合NEC规范的安全水平，这在多个组串的布线共享同一导管时简化了安装。
IC 1200作为可为PV子模块接线盒添加功能的功率转换控制器运行。在一个示例中，IC 1200是PV子模块接线盒中远程操作的降压控制器电路卡组件的一部分。电路卡组件取代了屋顶PV阵列中部署的PV子模块中的传统旁路二极管。远程控制是经由板载PLC接收器1202实现的。PLC协议符合SunSpec Alliance制定的标准。IC 1200的控制算法符合NEC690.12对快速关机的要求。在正常操作中，IC 1200在任何阳光和负载状态下都会增加能量收集。
当PLC接收器1202确定在经由端子1252、1254接收到的PLC信号中不存在KA信号时，IC 1200将0.33v待机电压耦合到DC电力线并去耦所调节的工作电压(例如，DC输出电压信号VOUT)。即使在多次堆叠时，待机电压也能提供符合NEC标准的安全关机电压，以帮助更大型屋顶系统中的PV安装人员，其中多个PV串通过一个公共管道布线。当PLC接收器1202确定经由端子1252、1254接收到的PLC信号中存在KA信号时，IC 1200在输出电压不超过由端子1244设置的用户定义电压的约束下增加降压输出功率。最大功率跟踪性能足够快，从而不会干扰耦合到PV子模块下游的DC电力线的功率逆变器的MPPT运行。
当PV串电流低于模块最大功率电流时，IC 1200将降压输出电压调节到模式参考信号VMR的电平(例如，由外部电阻器分压器(未示出)定义)。随着PV串电流的增加，DC串电压(例如，DC PV+101到DC PV-103)下降并且IC 1200增加降压占空比以维持VMR输出电压，从而在PV串电流达到DC串电压下降到VMR的水平时达到D＝1。在该工作模式期间，降压转换器以固定频率、电压模式控制回路运行以调节输出电压，该降压转换器包括误差放大器电路706、斜坡发生器电路704和比较器电路708。误差放大器电路706经由来自端子732的COMP信号进行外部补偿。
当PV串电流超过最大功率电流时，IC 1200的控制算法降低降压占空比以增加输出功率收集，调节DC串电压(降压输入)下的最大功率电压和最大功率电流。IC 1200不断搜索最大功率收集，跟踪阳光或负载电流状态的变化。在这种工作模式下，降压转换器以固定频率、窗口滞后控制环路运行，以将DC串电压调节到调节后的工作电压(例如，DC输出电压信号VOUT)。
具有在降压转换器112的输出节点146和节点1244之间的电阻器以及耦合在节点1244和端子103之间的另一个电阻器的电阻分压器设置电压模式参考信号VMR的值，在该值处降压转换器的DC输出电压VOUT受到限制。功率模式控制电路108将电压信号VMR与板载电压参考1.20v进行比较。如果VMR高于此阈值，则转换器将在输出限制模式下运行。如果VMR低于此阈值，转换器将在MPPT模式下运行。
关于快速关机和PLC接收器1202，IC 1200可以容纳各种尺寸的PV模块(例如，具有多个子模块的PV模块)。不必将PLC信号耦合到与PV模块相关联的每个IC 1200。相反，端子1256和1260可以互连以菊花链式连接多个IC 1200，使得PV模块内的PV子模块串被同时开启或关闭。
此外，各个IC 1200为对应的开关转换器112提供各自的模式控制，以智能地适应相关联的PV串148的选择性遮蔽或未遮蔽光照状态。以此方式，在组串的任何部分中发生的任何日光遮蔽与整个系统内的其他PV串148的控制操作分离。PWM多路复用器和逻辑电路1204、110连同或门1240响应来自PLC接收器1202或来自端子1256的PTO信号。同样，端子1260上的电压跟随PLC接收器1202或KA_IN 1256结合或门1240的状态。IC 1200具有集成的欠压锁定(UVLO，未示出)电路，该电路用于监控端子101的电压。当端子101处的VPV_P信号电压相对于端子103处的DC PV-信号低于5v时，功率级为高Z并且IC 1200不转换功率。当端子101处的DC PV+信号超过8伏时，功率转换开始。
图13示出了用于控制PV子模块100(例如，图1)的示例方法1300。在几个示例中，图1-9中描述的控制器电路102实现方法1000。在图13中，方法1300在1302处开始，基于来自与第一PV电压输入端114处的PV子模块100相关联的PV电池串148的第一DC串电压信号DC PV+、表示在上限参考输入端116处的第一DC串电压信号DC PV+的上限阈值的上限参考信号VRC以及表示在下限参考输入端118处的第一DC串电压信号DC PV+的下限阈值的下限参考信号VRF，在功率收集控制器电路104的第一栅极控制输出端120处生成第一栅极控制信号GC1。在1304处，该方法还包括基于表示与第一输出电压反馈输入端122处的PV子模块100相关联的DC输出电压信号VOUT的第一反馈信号FB1以及PWM参考信号VPR，在限压控制器电路106的第二栅极控制输出端126处生成第二栅极控制信号GC2。在1306，基于表示第二输出电压反馈输入端128处的DC输出电压信号VOUT的第二反馈信号FB2以及模式参考输入端130处的模式参考信号VMR，在功率模式控制电路108的模式选择输出端132处生成模式选择信号MODE。在1308处，该方法还包括：响应于模式选择输入端138处的模式选择信号MODE，将多路复用器电路110的第一栅极控制输入端134处的第一栅极控制信号GC1或第二栅极控制输入端136处的第二栅极控制信号GC2路由至第三栅极控制输出端140处的第三栅极控制信号GC3。在1310处，响应于第三栅极控制输入端144处的第三栅极控制信号GC3，开关转换器电路112的第二PV电压输入端142处的第一DC串电压信号DC PV+被转换为DC电压输出端146处的DC输出电压信号VOUT。
在另一示例中，方法1300还包括：响应于第一PV电压输入端114处的第一DC串电压信号DC PV+的变化调整第一栅极控制输出端120处的第一栅极控制信号GC1以从PV子模块100收集功率。
在另一示例中，方法1300还包括：将模式选择输入端132处的模式选择信号MODE设置为第一状态(例如，收集)，所述第一状态与响应于第二输出电压反馈输入端128处的第二反馈信号FB2小于模式参考输入端130处的模式参考信号VMR而将第一栅极控制输入端134处的第一栅极控制信号GC1路由至第三栅极控制输出端140处的第三栅极控制信号GC3相关联。否则，模式选择信号MODE被设置为与将第二栅极控制输入端136处的第二栅极控制信号GC2路由至第三栅极控制信号GC3相关联的第二状态(例如，限制)。
在另一示例中，方法1300还包括向与PV子模块100相关联的PV系统的DC PWR+电力线提供DC输出电压信号VOUT。
在方法1300的另一示例中，第一栅极控制信号GC1包括高侧第一栅极控制信号(例如，GC1)和另一个(例如，低侧)第一栅极控制信号(例如，GCL1)，第二栅极控制信号包括一个(例如，高侧)第二栅极控制信号GC2和低侧第二栅极控制信号GCL2，以及第三栅极控制信号包括一个(例如，高侧)第三栅极控制信号GC3和另一个(例如，低侧)第三栅极控制信号GCL3。在该示例中，方法1300还包括在功率收集控制器电路104处生成高侧第一栅极控制信号GC1和低侧第一栅极控制信号GCL1。第二栅极控制信号GC2和GCL2在限压控制器电路106处生成。来自功率收集控制器电路104的高侧第一栅极控制信号GC1或来自限压控制器电路106的高侧第二栅极控制信号GC2响应于来自功率模式控制电路108的模式选择信号MODE被路由至多路复用器电路110处的一个第三栅极控制信号GC3。来自功率收集控制器电路104的低侧第一栅极控制信号GCL1或来自限压控制器电路的低侧第二栅极控制信号GCL2响应于来自功率模式控制电路108的模式选择信号MODE被路由至多路复用器电路110处的另一第三栅极控制信号GCL3。来自PV电池串148的第一DC串电压信号DC PV+响应于来自多路复用器电路110的一个第三栅极控制信号GC3和另一个第三栅极控制信号GCL3在开关转换器电路112处被转换为DC输出电压信号VOUT。
图13和图14示出了方法1300的另一示例，方法1300还包括1402，在1402处，基于来自开关转换器电路112的DC输出电压信号VOUT在分压器电路152处生成第一反馈信号FB1和第二反馈信号FB2。在1404处，第一反馈信号FB1被提供给限压控制器电路106。从1404，方法1300继续到图13的1304。在1406处，第二反馈信号FB2被提供给功率模式控制电路108。从1406，方法1300继续到图13的1306。
在另一示例中，方法1300还包括基于PWM参考信号VPR和第一反馈信号FB1之间的差值在限压控制器电路106处生成补偿信号COMP。在该示例中，第一反馈信号FB1是基于来自限压控制器电路106的补偿信号COMP生成的。
图13和图15示出了方法1300的另一示例，方法1300还包括1502，在1502处，基于第二DC电压输入端166处的DC输出电压信号VOUT和第一栅极控制输入端164处的第一栅极控制信号GC1，在MPPT参考和窗口发生器电路162的各自的上限参考和下限参考输出端168、170处生成上限参考信号VRC和下限参考信号VRF。从1502，方法1300继续到图13的1302。
图13、图15和图16示出了方法1300的另一示例，其中MPPT参考和窗口发生器电路162(例如，图1)包括时钟电路302(例如，图3)、分压器电路304、第一采样电路306、第二采样电路308、比较器电路310、JK触发器电路312和增量电压发生器电路314。在该示例中，方法1300从图15的1502继续到1602，在1602处，在时钟电路302的时钟输出端316处生成第一时钟信号CLK1。在1604处，基于第二DC输入端166处的DC输出电压信号VOUT在分压器电路304的第三输出电压反馈输出端318处生成第三反馈信号FB3。在1606处，第三反馈信号FB3在第一采样电路306的第三输出电压反馈输入端子320处被采样以形成当前输出电压采样信号VOUT(n)。响应于第一时钟信号CLK1在第一时钟端子322处的上升或下降过渡，当前输出电压采样信号VOUT(n)被提供给第一采样电路306的电压采样输出端子324。在1608处，当前输出电压采样信号VOUT(n)在第二采样电路308的电压采样输入端子326处被采样以形成前一输出电压采样信号VOUT(n-1)。响应于第一时钟信号CLK1在第二时钟端子328处的上升或下降过渡，前一输出电压采样信号VOUT(n-1)被提供给前一电压采样输出端子330。在1610处，在比较器电路310的功率点过渡输出端336处生成功率点过渡信号PWR PT TRANSITION。功率点过渡信号PWR PT TRANSITION具有指示在第一采样输入端332处的当前输出电压采样信号VOUT(n)大于第二采样输入端334处的前一输出电压采样信号VOUT(n-1)的第一状态(例如，无变化)和指示当前输出电压采样信号VOUT(n)小于前一输出电压采样信号VOUT(n-1)的第二状态(例如，切换)。在1612处，响应于J和K输入端子338处的功率点过渡信号PWR PTTRANSITION的第一状态(例如，无变化)，在第一状态(例如，增加)下在JK触发器电路312的JK输出端子342处生成方向信号DIRECTION，并且响应于功率点过渡信号PWR PTTRANSITION的第二状态(例如，切换)，在第二状态(例如，减少)下生成方向信号DIRECTION。在1614处，响应于方向输入端344处的方向信号DIRECTION的第一状态(例如，增加)，在增量电压发生器电路314的增量电压输出端346处生成具有正电压的电压变化信号ΔVOLTAGE。在1616处，响应于方向信号DIRECTION的第二状态(例如，减少)，生成具有负电压的电压变化信号ΔVOLTAGE。
在另一示例中，方法1300还包括在比较器电路310处应用滞后考虑，使得VOUT(n)和VOUT(n-1)信号上的噪声不会致使功率点过渡信号PWR PT TRANSITION在第一状态和第二状态(例如，无变化，切换)之间抖动。
在方法1300的另一个示例中，MPPT参考和窗口发生器电路162还包括积分器电路350、PLL电路352和电平移位电路354。在该示例中，方法1300还包括基于增量电压输入端356处的电压变化信号ΔVOLTAGE和时钟输入端358处的第一时钟信号CLK1在积分器电路350的下限参考输出端170处生成下限参考信号VRF。积分器电路350响应于时钟输入端358处的第一时钟信号CLK1的上升或下降过渡，将电压变化信号ΔVOLTAGE的正电压加到前一下限参考信号VREF FLOOR(n-1)，并响应于第一时钟信号CLK1的上升或下降过渡，从前一下限参考信号VREF FLOOR(n-1)减去电压变化信号ΔVOLTAGE的负电压以形成下限参考信号VRF。接着，响应于第一栅极控制输入端164处的第一栅极控制信号GC1，在PLL电路352的电平调整输出端362生成电平调整信号LVL ADJ。通过基于电平调整输入端366处的电平调整信号LVLADJ对第二下限参考输入端364处的下限参考信号VRF进行移位，在电平移位电路354的上限参考输出端168处生成上限参考信号VRC。甚至在又一示例中，方法1300还包括通过改变PLL电路352处的电平调整信号LVL ADJ来动态地改变电平移位电路354处的移位以适应VREF FLOOR(n)和上限参考信号VRC之间的窗口，使得第一栅极控制信号GC1上的脉冲的期望脉冲宽度随时间保持不变。
在方法1300的另一示例中，MPPT参考和窗口发生器电路162还包括积分器电路、PLL电路和第二分压器电路。在该示例中，方法1300还包括基于电压变化信号ΔVOLTAGE和第一时钟信号CLK1在积分器电路处生成上限参考信号VRC。积分器电路响应于第一时钟信号CLK1的上升或下降过渡，将电压变化信号ΔVOLTAGE的正电压加到前一上限参考信号(例如，VRC(n-1))上，并响应于第一时钟信号CLK1的上升或下降过渡，从前一上限参考信号VREF CEILING(n-1)减去电压变化信号ΔVOLTAGE的负电压以形成上限参考信号VRC。接着，响应于第一栅极控制信号GC1，在PLL电路处生成电平调整信号LVL ADJ。通过基于电平调整信号LVL ADJ衰减上限参考信号VRC，在第二分压器电路处生成下限参考信号VRF。甚至在另一示例中，方法1300还包括通过改变电平调整信号LVL ADJ来动态地改变衰减以适应VREF FLOOR(n)和上限参考信号VRC之间的窗口，使得第一栅极控制信号GC1上的脉冲的期望脉冲宽度随时间保持不变。
图13和图17示出了方法1300的另一示例，其中功率收集控制器电路104(例如，图1)包括分压器电路502(例如，图5)、第一比较器电路504、第二比较器电路506和SR触发器电路508。在该示例中，方法1300从图13的1302继续到1702，在1702处，基于第一PV电压输入端114处的第一DC串电压信号DC PV+，在分压器电路502的输入电压反馈输出端510处生成输入电压反馈信号VIFB。在1704处，基于第一输入电压反馈输入端512处的输入电压反馈信号VIFB和上限参考输入端116处的上限参考信号VRC，在第一比较器电路504的设置输出端514处生成设置信号SET。在1706处，基于第二输入电压反馈输入端516处的输入电压反馈信号VIFB和下限参考输入端118处的下限参考信号VRF，在第二比较器电路506的重置输出端518处生成重置信号RESET。在1708处，通过响应于设置输入端子520处的设置信号SET将SR触发器电路508的SR输出端子120设置为第一状态(例如，1)并通过响应于重置输入端子522处的重置信号RESET将SR输出端子120设置为第二状态(例如，0)，生成第一栅极控制信号GC1。
在方法1300的另一示例中，第一栅极控制信号GC1包括高侧第一栅极控制信号GC1和低侧第一栅极控制信号GCL1。在该示例中，方法1300还包括：通过响应于设置信号SET将SR输出端子120设置为第一状态(例如，1)并且将第二SR输出端子526设置为第二状态(例如，0)并且通过响应于重置信号RESET将SR输出端子120设置为第二状态(例如，0)并且将第二SR输出端子526设置为第一状态(例如，1)来生成第一栅极控制信号GC1和GCL1。
图13和图18示出方法1300的另一示例，其中限压控制器电路106(例如，图1)包括振荡器电路702(例如，图7)、斜坡发生器电路704、误差放大器电路706、比较器电路708和SR触发器电路710。在该示例中，方法1300从图13的1304继续到1802，在1802处，在振荡器电路702的时钟输出端712处生成时钟信号CLK。在1804处，在斜坡发生器电路704的波形输出端716处基于时钟输入端714处的时钟信号CLK生成重复从第一预定幅度(例如，零(0)％)斜坡上升到第二预定幅度(例如，102％)的斜坡信号RAMP。方法1300还从图13的1304继续到1806，在1806处，基于脉宽参考输入端124处的PWM参考信号VPR与第一输出电压反馈输入端122处的第一反馈信号FB1之间的差值，在误差放大器电路706的补偿输出端718处生成补偿信号COMP。在1808处，基于第一输入端720处的补偿信号COMP和第二输入端722处的斜坡信号RAMP在比较器电路708的设置输出端724处生成设置信号SET。在1810处，通过响应于设置输入端子726处的设置信号SET将SR触发器电路710的SR输出端子126设置为第一状态(例如，1)并通过响应于重置输入端子728处的时钟信号CLK将SR输出端子126设置为第二状态(例如，0)，生成第二栅极控制信号GC2。
在方法1300的另一示例中，第二栅极控制信号包括高侧第二栅极控制信号GC2和低侧第二栅极控制信号GCL2。在该示例中，方法1300还包括：通过响应于设置输入端子726处的设置信号SET将SR触发器电路710的SR输出端子710设置为第一状态(例如，1)并且将第二SR输出端子734设置为第二状态(例如，0)并且通过响应于重置输入端子728处的时钟信号CLK将SR输出端子126设置为第二状态(例如，0)并且将第二SR输出端子734设置为第一状态(例如，1)来生成第二栅极控制信号和第二低栅极控制信号。
图13和图19示出了方法1300的另一示例，其中功率模式控制电路108(例如，图1)包括比较器电路902(例如，图9)。在本示例中，方法1300从图13的1306继续到1902，在1902处，在比较器电路902的模式选择输出端132处生成模式选择信号MODE，使得模式选择信号MODE被设置为第一状态(例如，收集)，所述第一状态与响应于第二输出电压反馈输入端128处的第二反馈信号FB2小于模式参考输入端130处的模式参考信号VMR而将第一栅极控制输入端134处的第一栅极控制信号GC1路由至第三栅极控制输出端140处的第三栅极控制信号GC3相关联。否则，模式选择信号MODE被设置为第二状态(例如，限制)，第二状态与将第二栅极控制输入端136处的第二栅极控制信号GC2路由至第三栅极控制信号GC3相关联。在1904处，模式选择信号MODE被提供给多路复用器电路110的模式选择输入端138。
图13和图20示出方法1300的另一示例，其中多路复用器电路110(例如，图1)包括开关器件906(例如，图9)。在该示例中，方法1300从图13的1308继续到2002，在2002处，响应于模式选择输入端138处的模式选择信号MODE的第一状态(例如，收集)，开关器件906的第一栅极控制输入端134处的第一栅极控制信号GC1耦合到第三栅极控制输出端140并且第二栅极控制输入端136处的第二栅极控制信号GC2与第三栅极控制输出端140断开。方法1300还从图13的1308继续到2004，在2004处，响应于模式选择输入端138处的模式选择信号MODE的第二状态(例如，限制)，将第二栅极控制输入端136处的第二栅极控制信号GC2耦合到第三栅极控制输出端140，并且将第一栅极控制输入端134处的第一栅极控制信号GC1与第三栅极控制输出端140断开。
在方法1300的另一示例中，多路复用器电路110还包括第二开关器件908。在该示例中，第一栅极控制信号包括高侧第一栅极控制信号GC1和低侧第一栅极控制信号GCL1，第二栅极控制信号包括高侧第二栅极控制信号GC2和低侧第二栅极控制信号GCL2，以及第三栅极控制信号包括高侧第三栅极控制信号GC3和低侧第三低栅极控制信号GCL3。该示例中的方法1300还包括：响应于模式选择输入端914处的模式选择信号MODE的第一状态(例如，收集)，将第二开关器件908的第一低栅极控制输入端910处的第一低栅极控制信号连接到第三低栅极控制输出端916处的第三低栅极控制信号，并且将第二低栅极控制输入端912处的第二低栅极控制信号与第三低栅极控制输出端916断开。在该示例中，响应于模式选择输入端914处的模式选择信号MODE的第二状态(例如，限制)，将第二低栅极控制输入端912处的第二低栅极控制信号耦合到第三低栅极控制输出端916处的第三低栅极控制信号并且将第一低栅极控制输入端910处的第一低栅极控制信号与第三低栅极控制输出端916断开。
图13和图21示出方法1300的另一示例，其中开关转换器电路112(例如，图1)包括第一驱动电路1102(例如，图11)、第一开关器件1104、第二驱动电路1106、第二开关器件1108和电感器1110。在该示例中，第三栅极控制信号包括高侧第三栅极控制信号GC3和低侧第三低栅极控制信号GCL3。在该示例中，方法1300从图13的1310继续到2102。在2102处，基于来自多路复用器电路110的高侧第三栅极控制信号GC3，在第一驱动电路1102的输出端处生成高侧栅极信号HG。在2104处，第一开关器件1104的输入端子1112处的来自PV电池串148的第一DC串电压信号DC PV+响应于控制端子1114处的高栅极信号上的脉冲而连接到输出端子1116或与输出端子1116断开。在该示例中，方法1300还从图13的1310继续到2106。在2106处，基于来自多路复用器电路110的第三低栅极控制信号在第二驱动电路1106处生成低栅极信号。在2108处，响应于控制端子1122处的低栅极信号上的脉冲，第二开关器件1108的输入端子1120连接到输出端子1124或与输出端子1124断开。第二开关器件1108的输入端子1120耦合到第一开关器件1104的输出端子1116。电感器1110包括第一端子1132和第二端子1134。第一端子1132耦合到第一开关器件1104的输出端子1116和第二开关器件1108的输入端子1120。第二端子1134耦合到与PV子模块100相关联的PV系统的DC PWR+电力线。在第一开关器件1104闭合并且第二开关器件1108断开之后，电感器1110将电流从第一开关器件1104传导至DC PWR+电力线。在第一开关器件1104断开并且第二开关器件1108闭合之后，电感器1110将电流从DC PWR+电力线传导至第二开关器件1108。
在方法1300的另一示例中，开关转换器电路112(例如，图1)包括第一驱动电路1102(例如，图11)、第一开关器件1104、第二驱动电路1106、第二开关器件1108和电感器1110。在该示例中，方法1300还包括基于来自多路复用器电路110的第三栅极控制信号GC3在第一驱动电路1102处生成高侧栅极信号HG。响应于控制端子1114处的高栅极信号上的脉冲，在第一开关器件1104的输入端子1112处来自PV电池串148的第一DC串电压信号DC PV+连接到第一开关器件1104的输出端子1116或与其断开。来自多路复用器电路110的低侧第三栅极控制信号GCL3在第二驱动电路1106处被反相以在第二驱动电路1106的输出处形成反相的低侧栅极控制信号LG。响应于控制端子1122处的低栅极信号上的脉冲，第二开关器件1108的输入端子1120连接到第二开关器件1108的输出端子1124或与其断开。第二开关器件1108的输入端子1120耦合到第一开关器件1104的输出端子1116。电感器1110包括第一端子1132和第二端子1134。第一端子1132耦合到第一开关器件1104的输出端子1116和第二开关器件1108的输入端子1120。第二端子1134耦合到与PV子模块100相关联的PV系统的DCPWR+电力线。在第一开关器件1104闭合并且第二开关器件1108断开之后，电感器1110将电流从第一开关器件1104传导至DC PWR+电力线。在第一开关器件1104断开并且第二开关器件1108闭合之后，电感器1110将电流从DC PWR+电力线传导至第二开关器件1108。
图22示出了用于PV子模块2200的另一示例控制器电路2202。控制器电路2202包括MPPT参考和窗口发生器电路162、功率收集控制器电路104和开关转换器电路112。MPPT参考和窗口发生器电路162包括DC电压输入端166、第一栅极控制输入端164、上限参考输出端168和下限参考输出端170。功率收集控制器电路104包括第一PV电压输入端148、耦合到上限参考输出端168的上限参考输入端116、耦合到下限参考输出端170的下限参考输入端118和耦合到第一栅极控制输入端164的栅极控制输出端120。开关转换器电路112包括第二PV电压输入端142、耦合到栅极控制输出端120的第二栅极控制输入端144、DC电压输出端146以及耦合在第二PV电压输入端142和DC电压输出端146之间的开关转换器电路112。开关转换器电路112包括具有耦合到第二栅极控制输入端144的控制端子的开关。
MPPT参考和窗口发生器电路162接收与PV子模块2200相关联的DC输出电压信号VOUT。MPPT参考和窗口发生器电路162接收栅极控制信号GC。MPPT参考和窗口发生器电路162基于DC输出电压信号VOUT和栅极控制信号生成表示来自与PV子模块2200相关联的PV电池串148的第一DC串电压信号DC PV+的上限阈值的上限参考信号VRC。MPPT参考和窗口发生器电路162基于DC输出电压信号VOUT生成表示第一DC串电压信号DC PV+的下限阈值的下限参考信号VRF。功率收集控制器电路104从PV电池串148接收第一DC串电压信号DC PV+。功率收集控制器电路104基于第一DC串电压信号DC PV+以及上限参考信号VRC和下限参考信号VRF生成栅极控制信号。功率收集控制器电路104将栅极控制信号提供给MPPT参考和窗口发生器电路162。开关转换器电路112从PV电池串148接收第一DC串电压信号DC PV+。开关转换器电路112从功率收集控制器电路104接收栅极控制信号。开关转换器电路112响应于栅极控制信号将第一DC串电压信号DC PV+转换为DC输出电压信号VOUT。
在另一示例中，PV子模块2200包括控制器电路2202。在另一示例中，MPPT参考和窗口发生器电路162和功率收集控制器电路104被包括在IC中。在另一示例中，开关转换器电路112的至少一部分被包括在IC中。在另一示例中，功率收集控制器电路104响应于第一PV电压输入端114处的第一DC串电压信号DC PV+的变化来调整栅极控制信号以从PV子模块2200收集功率。在另一示例中，开关转换器电路112在DC电压输出端146处提供DC输出电压信号VOUT以及与PV子模块2200相关联的PV系统的信号DC PWR+。在该示例中，电容器150耦合在DC电压输出端146和负DC电力线103之间。
在另一示例中，栅极控制信号GC包括一个栅极控制信号(例如，上述高侧栅极控制信号GC1)和另一个(例如，低侧)栅极控制信号(例如，GCL1)。在该示例中，功率收集控制器电路104生成栅极控制信号GC1和GCL1。开关转换器电路112从功率收集控制器电路104接收栅极控制信号GC1和GCL1。开关转换器电路112响应于栅极控制信号GC1和GCL1将第一DC串电压信号DC PV+转换为DC输出电压信号VOUT。
图23示出了用于PV子模块2300的另一示例控制器电路2302。控制器电路2302包括限压控制器电路106和开关转换器电路112。限压控制器电路106包括输出电压反馈输入端122、脉宽参考输入端124和栅极控制输出端126。开关转换器电路112包括PV电压输入端142、耦合到栅极控制输出端126的栅极控制输入端144、DC电压输出端146以及耦合在PV电压输入端142和DC电压输出端146之间的开关(未示出)，其中该开关包括耦合到栅极控制输入端144的控制端子。限压控制器电路106基于表示与PV子模块2300相关联的DC输出电压信号VOUT的反馈信号FB和表示DC输出电压信号VOUT的阈值的PWM参考信号VPR来生成栅极控制信号GC。开关转换器电路112从PV电池串148接收第一DC串电压信号DC PV+。开关转换器电路112从限压控制器电路106接收栅极控制信号。开关转换器电路112响应于栅极控制信号将第一DC串电压信号DC PV+转换为DC输出电压信号VOUT。
在另一示例中，PV子模块2300包括控制器电路2302。在另一示例中，限压控制器电路106被包括在IC中。在另一示例中，开关转换器电路112的至少一部分被包括在IC中。在另一示例中，阈值指示DC输出电压信号VOUT小于PV子模块2300的开路电压的状态。在另一示例中，开关转换器电路112向与PV子模块2300相关联的PV系统的电力线电压DC PWR+提供DC输出电压信号VOUT。
在另一示例中，栅极控制信号GC包括一个栅极控制信号(例如，GC1)和另一个栅极控制信号(例如，GCL1)。限压控制器电路106生成栅极控制信号GC1和GCL1。开关转换器电路112从限压控制器电路106接收栅极控制信号GC1和GCL1。开关转换器电路112响应于栅极控制信号GC1和GCL1，将第一DC串电压信号DC PV+转换为DC输出电压信号VOUT。
在另一示例中，控制器电路2302还包括分压器电路152。分压器电路152包括耦合到DC电压输出端146的DC电压输入端153、耦合到补偿输出端156的补偿输入端154以及耦合到输出电压反馈输入端122的输出电压反馈输出端158。在该示例中，分压器电路152从开关转换器电路112接收DC输出电压信号VOUT。分压器电路152基于DC输出电压信号VOUT生成VOUT反馈信号。分压器电路152向限压控制器电路106提供VOUT反馈信号。在又一示例中，限压控制器电路106基于PWM参考信号VPR和VOUT反馈信号之间的差值来生成补偿信号COMP。分压器电路152从限压控制器电路106接收补偿信号COMP。分压器电路152基于补偿信号COMP生成VOUT反馈信号。
在根据权利要求的范围内，在所描述的示例中的修改是可能的，并且其他示例也是可能的。可以使用分立元件、IC、处理器、存储器、存储装置和固件的任何合适组合来实现上述各种电路。

Claims (20)

1.一种用于光伏子模块即PV子模块的控制器电路，所述控制器电路包括：
功率收集控制器电路，其包括第一PV电压输入端、上限参考输入端、下限参考输入端和第一栅极控制输出端，所述第一PV电压输入端经耦合以接收PV电压；
限压控制器电路，其包括第一输出电压反馈输入端、脉宽参考输入端和第二栅极控制输出端；
功率模式控制电路，其包括第二输出电压反馈输入端、模式参考输入端和模式选择输出端；
多路复用器电路，其包括与所述第一栅极控制输出端耦合的第一栅极控制输入端、与所述第二栅极控制输出端耦合的第二栅极控制输入端、与所述模式选择输出端耦合的模式选择输入端以及第三栅极控制输出端；
开关转换器电路，其包括第二PV电压输入端、与所述第三栅极控制输出端耦合的第三栅极控制输入端、DC电压输出端以及耦合在所述第二PV电压输入端和所述DC电压输出端之间的开关，所述开关包括与所述第三栅极控制输入端耦合的控制端子；以及
最大功率点跟踪参考和窗口发生器电路即MPPT参考和窗口发生器电路，其被配置为接收来自所述开关转换器电路的DC电压以及来自所述功率收集控制器电路的第一栅极控制信号，所述MPPT参考和窗口发生器电路还被配置为基于接收的DC电压以及第一栅极控制信号，生成上限参考信号和下限参考信号；
其中：
所述MPPT参考和窗口发生器电路包括与所述DC电压输出端耦合的DC电压输入端、与所述第一栅极控制输出端耦合的第一栅极控制输入端、与所述上限参考输入端耦合的上限参考输出端以及与所述下限参考输入端耦合的下限参考输出端；以及
其中所述MPPT参考和窗口发生器电路包括：
时钟电路，其包括时钟输出端；
分压器电路，其包括所述DC电压输入端和第三输出电压反馈输出端；
第一采样电路，其包括与所述第三输出电压反馈输出端耦合的第三输出电压反馈输入端子、与所述时钟输出端耦合的第一时钟端子以及电压采样输出端子；
第二采样电路，其包括与所述电压采样输出端子耦合的电压采样输入端子、与所述时钟输出端耦合的第二时钟端子以及前一电压采样输出端子；
比较器电路，其包括与所述电压采样输出端子耦合的第一采样输入端、与所述前一电压采样输出端子耦合的第二采样输入端以及功率点过渡输出端；
JK触发器电路，其包括与所述功率点过渡输出端耦合的J和K输入端子、与所述时钟输出端耦合的第三时钟端子以及JK输出端子；以及
增量电压发生器电路，其包括与所述JK输出端子耦合的方向输入端和增量电压输出端。
2.根据权利要求1所述的控制器电路，其中所述PV子模块包括所述控制器电路。
3.根据权利要求1所述的控制器电路，其中所述功率收集控制器电路、所述限压控制器电路、所述功率模式控制电路和所述多路复用器电路被包括在集成电路中。
4.根据权利要求1所述的控制器电路，其中所述功率收集控制器电路被配置为响应于所述第一PV电压输入端处的第一DC串电压信号的变化来调整所述第一栅极控制输出端处的第一栅极控制信号以从所述PV子模块收集功率。
5.根据权利要求1所述的控制器电路，其中，当所述限压控制器电路控制所述开关转换器电路时，所述DC电压输出端处的DC输出电压信号小于所述PV子模块的开路电压并且大于与所述第一栅极控制输出端处的第一栅极控制信号相关联的所述DC输出电压信号。
6.根据权利要求1所述的控制器电路，其中当所述功率收集控制器电路控制所述开关转换器电路时，响应于所述第一PV电压输入端处的第一DC串电压信号的变化和小于与所述第二栅极控制输出端处的第二栅极控制信号相关联的DC输出电压信号来调整所述DC电压输出端处的所述DC输出电压信号。
7.根据权利要求1所述的控制器电路，其中所述功率模式控制电路被配置为响应于所述第二输出电压反馈输入端处的第二反馈信号小于所述模式参考输入端处的模式参考信号，将所述模式选择输出端处的模式选择信号设置为与将所述第一栅极控制输入端处的第一栅极控制信号路由至所述第三栅极控制输出端处的第三栅极控制信号相关联的第一状态，否则所述功率模式控制电路被配置为将所述模式选择信号设置为与将所述第二栅极控制输入端处的第二栅极控制信号路由至所述第三栅极控制信号相关联的第二状态。
8.根据权利要求1所述的控制器电路，其中所述MPPT参考和窗口发生器电路进一步包括：
积分器电路，其包括与所述增量电压输出端耦合的增量电压输入端、与所述时钟输出端耦合的时钟输入端以及所述下限参考输出端；
锁相环电路即PLL电路，其包括所述第一栅极控制输入端和电平调整输出端；以及
电平移位电路，其包括与所述下限参考输出端耦合的第二下限参考输入端、与所述电平调整输出端耦合的电平调整输入端以及所述上限参考输出端。
9.根据权利要求1所述的控制器电路，其中所述功率收集控制器电路包括：
分压器电路，其包括所述第一PV电压输入端和输入电压反馈输出端；
第一比较器电路，其包括与所述输入电压反馈输出端耦合的第一输入电压反馈输入端、所述上限参考输入端和设置输出端；
第二比较器电路，其包括与所述输入电压反馈输出端耦合的第二输入电压反馈输入端、所述下限参考输入端以及重置输出端；以及
SR触发器电路，其包括与所述设置输出端耦合的设置输入端子、与所述重置输出端耦合的重置输入端子以及所述第一栅极控制输出端。
10.根据权利要求1所述的控制器电路，其中所述限压控制器电路包括：
振荡器电路，其包括时钟输出端；
斜坡发生器电路，其包括与所述时钟输出端耦合的时钟输入端以及波形输出端；
误差放大器电路，其包括所述脉宽参考输入端、所述第一输出电压反馈输入端和补偿输出端；
比较器电路，其包括与所述补偿输出端耦合的第一输入端、与所述波形输出端耦合的第二输入端以及设置输出端；以及
SR触发器电路，其包括与所述设置输出端耦合的设置输入端子、与所述时钟输出端耦合的重置输入端子以及所述第二栅极控制输出端。
11.根据权利要求1所述的控制器电路，其中所述功率模式控制电路包括：
比较器电路，其包括所述第二输出电压反馈输入端、所述模式参考输入端和所述模式选择输出端。
12.一种用于控制光伏子模块即PV子模块的方法，所述方法包括：
基于来自与第一PV电压输入端处的所述PV子模块相关联的PV电池串的第一DC串电压信号、表示上限参考输入端处的所述第一DC串电压信号的上限阈值的上限参考信号以及表示下限参考输入端处的所述第一DC串电压信号的下限阈值的下限参考信号而在功率收集控制器电路的第一栅极控制输出端处生成第一栅极控制信号；
基于表示与第一输出电压反馈输入端处的所述PV子模块相关联的DC输出电压信号的第一反馈信号和表示脉宽参考输入端处的所述DC输出电压信号的第一阈值的PWM参考信号而在限压控制器电路的第二栅极控制输出端处生成第二栅极控制信号；
基于表示第二输出电压反馈输入端处的所述DC输出电压信号的第二反馈信号和表示模式参考输入端处的所述DC输出电压信号的第二阈值的模式参考信号，在功率模式控制电路的模式选择输出端处生成模式选择信号；
响应于模式选择输入端处的所述模式选择信号，将多路复用器电路的第一栅极控制输入端处的所述第一栅极控制信号或在第二栅极控制输入端处的来自所述第二栅极控制输出端的所述第二栅极控制信号路由至第三栅极控制输出端处的第三栅极控制信号；以及
响应于第三栅极控制输入端处的所述第三栅极控制信号，将开关转换器电路的第二PV电压输入端处的所述第一DC串电压信号转换为DC电压输出端处的所述DC输出电压信号，其中
所述上限参考信号和所述下限参考信号是基于从所述开关转换器电路反馈的所述DC输出电压信号和从所述功率收集控制器电路反馈的所述第一栅极控制信号生成的；
其中：
在最大功率点跟踪参考和窗口发生器电路即MPPT参考和窗口发生器电路的各自的上限参考输出端和下限参考输出端处生成所述上限参考信号和所述下限参考信号；以及
其中所述MPPT参考和窗口发生器电路包括时钟电路、分压器电路、第一采样电路、第二采样电路、比较器电路、JK触发器电路和增量电压发生器电路，所述方法进一步包括：
在所述时钟电路的时钟输出端处生成时钟信号；
基于第二DC电压输入端处的所述DC输出电压信号，在所述分压器电路的第三输出电压反馈输出端处生成第三反馈信号；
在所述第一采样电路的第三输出电压反馈输入端子处对所述第三反馈信号进行采样以形成当前输出电压采样信号，并响应于第一时钟端子处的所述时钟信号的上升过渡或下降过渡将所述当前输出电压采样信号提供给电压采样输出端子；
在所述第二采样电路的电压采样输入端子处对所述当前输出电压采样信号进行采样以形成前一输出电压采样信号，并响应于第二时钟端子处的所述时钟信号的上升过渡或下降过渡将所述前一输出电压采样信号提供给前一电压采样输出端子；
在所述比较器电路的功率点过渡输出端处生成功率点过渡信号，所述功率点过渡信号具有指示在第一采样输入端处的所述当前输出电压采样信号大于第二采样输入端处的所述前一输出电压采样信号的第一状态和指示所述当前输出电压采样信号小于所述前一输出电压采样信号的第二状态；
响应于在J和K输入端子处所述功率点过渡信号的第一状态，在所述第一状态下在所述JK触发器电路的JK输出端子处生成方向信号，并且响应于所述功率点过渡信号的第二状态，在所述第二状态下生成所述方向信号；
响应于方向输入端处的所述方向信号的所述第一状态，在所述增量电压发生器电路的增量电压输出端处生成具有正电压的增量电压信号；以及
响应于所述方向信号的所述第二状态，生成具有负电压的所述增量电压信号。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
响应于所述第一PV电压输入端处的所述第一DC串电压信号的变化而调整所述第一栅极控制输出端处的所述第一栅极控制信号以从所述PV子模块收集功率。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述MPPT参考和窗口发生器电路还包括积分器电路、锁相环电路即PLL电路和电平移位电路，所述方法进一步包括：
基于增量电压输入端处的所述增量电压信号和时钟输入端处的所述时钟信号，在所述积分器电路的下限参考输出端处生成所述下限参考信号，其中所述积分器电路被配置为响应于所述时钟输入端处的所述时钟信号的上升过渡或下降过渡将所述增量电压信号的所述正电压加到前一下限参考信号，并且响应于所述时钟信号的上升过渡或下降过渡，从所述前一下限参考信号中减去所述增量电压信号的所述负电压以形成所述下限参考信号；
响应于第一栅极控制输入端处的所述第一栅极控制信号，在所述PLL电路的电平调整输出端处生成电平调整信号；以及
通过基于电平调整输入端处的所述电平调整信号对第二下限参考输入端处的所述下限参考信号进行移位，在所述电平移位电路的上限参考输出端处生成所述上限参考信号。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述功率收集控制器电路包括分压器电路、第一比较器电路、第二比较器电路和SR触发器电路，所述方法进一步包括：
基于第一PV电压输入端处的所述第一DC串电压信号在所述分压器电路的输入电压反馈输出端处生成输入电压反馈信号；
基于第一输入电压反馈输入端处的所述输入电压反馈信号和上限参考输入端处的所述上限参考信号，在所述第一比较器电路的设置输出端处生成设置信号；
基于第二输入电压反馈输入端处的所述输入电压反馈信号和下限参考输入端处的所述下限参考信号，在所述第二比较器电路的重置输出端处生成重置信号；以及
通过响应于设置输入端子处的所述设置信号将所述SR触发器电路的输出端子设置为第一状态并且通过响应于重置输入端子处的所述重置信号将所述输出端子设置为第二状态，生成所述第一栅极控制信号。
16.根据权利要求12所述的方法，其中所述限压控制器电路包括振荡器电路、斜坡发生器电路、误差放大器电路、比较器电路和SR触发器电路，所述方法进一步包括：
在所述振荡器电路的时钟输出端处生成时钟信号；
基于时钟输入端处的所述时钟信号在所述斜坡发生器电路的波形输出端处生成从第一预定幅度重复地斜坡上升至第二预定幅度的斜坡信号；
基于脉宽参考输入端处的所述PWM参考信号与第一输出电压反馈输入端处的所述第一反馈信号之间的差值，在所述误差放大器电路的补偿输出端处生成补偿信号；
基于第一输入端处的所述补偿信号和第二输入端处的所述斜坡信号在所述比较器电路的设置输出端处生成设置信号；以及
通过响应于设置输入端子处的所述设置信号将所述SR触发器电路的输出端子设置为第一状态并且通过响应于重置输入端子处的所述时钟信号将所述输出端子设置为第二状态，生成所述第二栅极控制信号。
17.根据权利要求12所述的方法，其中所述功率模式控制电路包括比较器电路，所述方法进一步包括：
在所述比较器电路的模式选择输出端处生成所述模式选择信号，使得响应于第二输出电压反馈输入端处的所述第二反馈信号小于模式参考输入端处的所述模式参考信号，所述模式选择信号被设置为与将所述第一栅极控制输入端处的所述第一栅极控制信号路由至所述第三栅极控制输出端处的所述第三栅极控制信号相关联的第一状态，否则所述模式选择信号被设置为与将所述第二栅极控制输入端处的所述第二栅极控制信号路由至所述第三栅极控制信号相关联的第二状态；以及
将来自所述模式选择输出端的所述模式选择信号提供给所述模式选择输入端。
18.一种用于光伏子模块即PV子模块的控制器电路，所述控制器电路包括：
最大功率点跟踪参考和窗口发生器电路即MPPT参考和窗口发生器电路，其包括DC电压输入端、第一栅极控制输入端、上限参考输出端和下限参考输出端；
功率收集控制器电路，其包括第一PV电压输入端、与所述上限参考输出端耦合的上限参考输入端、与所述下限参考输出端耦合的下限参考输入端以及与所述第一栅极控制输入端耦合的栅极控制输出端；
开关转换器电路，其包括第二PV电压输入端、与所述栅极控制输出端耦合的第二栅极控制输入端以及与所述DC电压输入端耦合的DC电压输出端；以及
耦合到所述开关转换器电路的关机电路，所述关机电路经配置以响应于检测的状况来关闭所述控制器电路；
其中所述MPPT参考和窗口发生器电路包括：
时钟电路，其包括时钟输出端；
分压器电路，其包括所述DC电压输入端和输出电压反馈输出端；
第一采样电路，其包括与所述输出电压反馈输出端耦合的输出电压反馈输入端子、与所述时钟输出端耦合的第一时钟端子以及电压采样输出端子；
第二采样电路，其包括与所述电压采样输出端子耦合的电压采样输入端子、与所述时钟输出端耦合的第二时钟端子以及前一电压采样输出端子；
比较器电路，其包括与所述电压采样输出端子耦合的第一采样输入端、与所述前一电压采样输出端子耦合的第二采样输入端以及功率点过渡输出端；
JK触发器电路，其包括与所述功率点过渡输出端耦合的J和K输入端子、与所述时钟输出端耦合的第三时钟端子以及JK输出端子；以及
增量电压发生器电路，其包括与所述JK输出端子耦合的方向输入端和增量电压输出端。
19.根据权利要求18所述的控制器电路，其中所述MPPT参考和窗口发生器电路进一步包括：
积分器电路，包括与所述增量电压输出端耦合的增量电压输入端、与所述时钟输出端耦合的时钟输入端以及所述下限参考输出端；
锁相环电路即PLL电路，其包括与所述栅极控制输出端耦合的所述第一栅极控制输入端以及电平调整输出端；以及
电平移位电路，其包括与所述下限参考输出端耦合的第二下限参考输入端、与所述电平调整输出端耦合的电平调整输入端和所述上限参考输出端。
20.根据权利要求18所述的控制器电路，其中所述功率收集控制器电路包括：
分压器电路，其包括所述第一PV电压输入端和输入电压反馈输出端；
第一比较器电路，其包括与所述输入电压反馈输出端耦合的第一输入电压反馈输入端、所述上限参考输入端和设置输出端；
第二比较器电路，其包括与所述输入电压反馈输出端耦合的第二输入电压反馈输入端、所述下限参考输入端和重置输出端；以及
SR触发器电路，其包括与所述设置输出端耦合的设置输入端子、与所述重置输出端耦合的重置输入端子以及所述栅极控制输出端。
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