CN201910635U - 一种基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 - Google Patents
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Abstract
一种基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路，设置有蓄电池电压采样单元、驱动单元、输出控制单元、负载电流采样单元、电阻R21和电阻R22；蓄电池电压采样单元设置有电阻R15、电阻R16和电容C16；驱动单元设置有电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7;输出控制单元设置为MOSFET管Q8;负载电流采样单元设置为电阻R23。本实用新型的基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路能够与基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器配合使用，具有高效率低成本的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能充电控制器技术，特别是涉及一种基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路。
背景技术
太阳能具有环保、无污染等优良特性，成为现代社会能源发展的方向。在太阳能技术中，最重要的技术之一就是太阳能充电控制器。
现有技术中，市场上有很多太阳能充电控制器，但是都存在一些不足，一些简易型的太阳能充电控制器在蓄电池充满后，为保护蓄电池，对太阳能电池板的正负极进行短路，这样会造成太阳能电池板阵列的节温过高，容易损坏太阳能电池板，降低太阳能电池板的使用寿命。一部分太阳能充电控制器没有太阳能电池的最大功率电跟踪（MPPT）功能，导致太阳能电池板的能量转换效率（发电功率）得不到有效的提高。也有太阳能充电控制器都采用微控制器和外围分立元件构成，造成系统电路结构复杂，同时，信号调理电路都是由外围的分立电路来实现，分立元器件存在一致性较差、存在温漂较大等缺点。
针对现有技术不足，基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器以解决现有技术不足，故提供一种与基于 PSoC的MPPT型太阳能充电控制器配套适用的负载功率回路甚为必要。
发明内容
本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路，该负载功率回路能够提供VDD1、VDD2和VDD3三种电压。
本实用新型的目的通过以下技术措施实现。
一种基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，设置有蓄电池电压采样单元、驱动单元、输出控制单元、负载电流采样单元、电阻R21和电阻R22；
所述蓄电池电压采样单元设置有电阻R15、电阻R16和电容C16；
所述驱动单元设置有电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7;
所述输出控制单元设置为MOSFET管Q8;
所述负载电流采样单元设置为电阻R23;
电阻R15的一端、负载正极与蓄电池正极连接，电阻R15的另一端、电阻R16的一端、电容C16的一端与Battsense端连接；
电阻R17的一端与Loadctrl端连接，电阻R17的另一端、电阻R18的一端、三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极、电阻R19的一端与三极管Q5的基极连接；
三极管Q5的集电极、电阻R20的一端、三极管Q6的基极与三极管Q7的基极连接；
电阻R19的另一端、电阻R20的另一端、三极管Q6的集电极与VDD1连接，三极管Q6的射极、三极管Q7的射极与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端、电阻R22的一端与MOSFET管Q8的栅极连接，MOSFET管Q8的漏极与负载负极连接，MOSFET管Q8的源极与电阻R23的一端连接；
电阻R23的另一端、电阻R22的另一端、三极管Q7的集电极、三极管Q5的射极、三极管Q4的射极、电阻R18的另一端、电容C16的另一端、电阻R16的另一端接地。
所述三极管Q4的型号为MMBT4401。
所述三极管Q5的型号为MMBT4401。
所述三极管Q6的型号为MMBT4401。
所述三极管Q7的型号为MMBT4403。
所述MOSFET管Q8的型号为IRF3205。
所述电阻R15为330K欧姆，所述电阻R16为30K欧姆，所述电容C16为1uF。
所述电阻R17为20K欧姆，所述电阻R18为200K欧姆，所述电阻R19为100K欧姆，所述电阻R20为100K欧姆 。
所述电阻R23为2毫欧姆。
所述电阻R21为20欧姆,所述电阻R22为10K欧姆。
本实用新型的一种基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，设置有蓄电池电压采样单元、驱动单元、输出控制单元、负载电流采样单元、电阻R21和电阻R22；所述蓄电池电压采样单元设置有电阻R15、电阻R16和电容C16；所述驱动单元设置有电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7;所述输出控制单元设置为MOSFET管Q8;所述负载电流采样单元设置为电阻R23;电阻R15的一端、负载正极与蓄电池正极连接，电阻R15的另一端、电阻R16的一端、电容C16的一端与Battsense端连接；电阻R17的一端与Loadctrl端连接，电阻R17的另一端、电阻R18的一端、三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极、电阻R19的一端与三极管Q5的基极连接；三极管Q5的集电极、电阻R20的一端、三极管Q6的基极与三极管Q7的基极连接；电阻R19的另一端、电阻R20的另一端、三极管Q6的集电极与VDD1连接，三极管Q6的射极、三极管Q7的射极与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端、电阻R22的一端与MOSFET管Q8的栅极连接，MOSFET管Q8的漏极与负载负极连接，MOSFET管Q8的源极与电阻R23的一端连接；电阻R23的另一端、电阻R22的另一端、三极管Q7的集电极、三极管Q5的射极、三极管Q4的射极、电阻R18的另一端、电容C16的另一端、电阻R16的另一端接地。本实用新型的基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路能够与基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器配合使用，具有高效率低成本的特点。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型的一种基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路电路图。
图1中，包括：
蓄电池电压采样单元100、
驱动单元200、
输出控制单元300、
负载电流采样单元400。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
见图1，一种基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，设置有蓄电池电压采样单元100、驱动单元200、输出控制单元300、负载电流采样单元400、电阻R21和电阻R22。
蓄电池电压采样单元100设置有电阻R15、电阻R16和电容C16。
驱动单元200设置有电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7。
输出控制单元300设置为MOSFET管Q8，Q8是控制负载回路功率输出的功率MOSFET管。
负载电流采样单元400设置为电阻R23，精密电阻R23上产生的电压差信号LoadCurV+和LoadCurV-送PSoC中央处理器进行差分放大，然后再进行A/D转换。
电阻R15的一端、负载正极与蓄电池正极连接，电阻R15的另一端、电阻R16的一端、电容C16的一端与Battsense端连接，分压信号Battsense送至PSoC中央处理器进行A/D转换。
电阻R17的一端与Loadctrl端连接，电阻R17的另一端、电阻R18的一端、三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极、电阻R19的一端与三极管Q5的基极连接。
三极管Q5的集电极、电阻R20的一端、三极管Q6的基极与三极管Q7的基极连接。
电阻R19的另一端、电阻R20的另一端、三极管Q6的集电极与VDD1连接，三极管Q6的射极、三极管Q7的射极与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端、电阻R22的一端与MOSFET管Q8的栅极连接，MOSFET管Q8的漏极与负载负极连接，MOSFET管Q8的源极与电阻R23的一端连接。
电阻R23的另一端、电阻R22的另一端、三极管Q7的集电极、三极管Q5的射极、三极管Q4的射极、电阻R18的另一端、电容C16的另一端、电阻R16的另一端接地。
所述三极管Q4的型号为MMBT4401。
所述三极管Q5的型号为MMBT4401。
所述三极管Q6的型号为MMBT4401。
所述三极管Q7的型号为MMBT4403。
所述MOSFET管Q8的型号为IRF3205。
所述电阻R15为330K欧姆，所述电阻R16为30K欧姆，所述电容C16为1uF。
所述电阻R17为20K欧姆，所述电阻R18为200K欧姆，所述电阻R19为100K欧姆，所述电阻R20为100K欧姆 。
所述电阻R23为2毫欧姆。
所述电阻R21为20欧姆,所述电阻R22为10K欧姆。
本实用新型的工作原理是：精密电阻R15、R16和电容C16构成蓄电池电压采样单元100，分压信号Battsense送至PSoC中央处理器进行A/D转换。Q8是控制负载回路功率输出的功率MOSFET管，精密电阻R23构成负载电流采样单元400。负载功率回路的输出端口的正极和蓄电池正极输出端BAT+连接，负极和功率MOSFET Q8的漏极连接。精密电阻R23一端连接功率MOSFET Q8的源极，另一端和公共地GND连接。精密电阻R23上产生的电压差信号LoadCurV+和LoadCurV-送PSoC中央处理器进行差分放大，然后再进行A/D转换。电阻R17、R18、R19、R20和三极管Q4、Q5、Q6、Q7组成负载功率回路MOSFET单元的驱动电路。PSoC中央处理器发出的负载回路功率输出控制信号LoadCtrl经过电阻R17和三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极和公共地GND连接，三极管Q4的基极经过下拉电阻R18和公共地GND连接。三极管Q4的集电极和三极管Q5的基极连接，同时经过上拉电阻R19和电源VDD1连接。三极管Q5的集电极和三极管Q6的基极、三极管Q7的基极连接，同时经过上拉电阻R20和电源VDD1连接。三极管Q5的发射极和公共地GND连接。三极管Q6和Q7构成推挽输出电路，三极管Q6的集电极和电源VDD1连接，它的发射极和三极管Q7的发射极连接， Q7的集电极和公共地GND连接。三极管Q6的发射极经过电阻R21和功率MOSFET Q8的栅极连接，同时功率MOSFET Q8的栅极经过电阻R22和公共地GND连接。
本实用新型通过蓄电池电压采样单元100将蓄电池的信号输送至PSOC中央处理器，并通过负载电流采样单元400采集负载电流信号输送至PSOC中央处理器，PSOC中央处理器输出负载通路开关指令，驱动单元200接收PSOC中央处理器输出的开关指令，控制输出控制单元300。故能够根据蓄电池和负载的状况及时调整对负载的供电情况，控制更精确。而且电路结构简单，集成度高，成本低廉。
需要说明的是，本实用新型中的电子元器件参数并不仅仅局限于本实施例的参数，可以在一定范围内变化。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1. 一种基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，其特征在于：设置有蓄电池电压采样单元、驱动单元、输出控制单元、负载电流采样单元、电阻R21和电阻R22；
所述蓄电池电压采样单元设置有电阻R15、电阻R16和电容C16；
所述驱动单元设置有电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7；
所述输出控制单元设置为MOSFET管Q8；
所述负载电流采样单元设置为电阻R23；
电阻R15的一端、负载正极与蓄电池正极连接，电阻R15的另一端、电阻R16的一端、电容C16的一端与Battsense端连接；
电阻R17的一端与Loadctrl端连接，电阻R17的另一端、电阻R18的一端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极、电阻R19的一端与三极管Q5的基极连接；
三极管Q5的集电极、电阻R20的一端、三极管Q6的基极与三极管Q7的基极连接；
电阻R19的另一端、电阻R20的另一端、三极管Q6的集电极与VDD1连接，三极管Q6的射极、三极管Q7的射极与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端、电阻R212的一端与MOSFET管Q8的栅极连接，MOSFET管Q8的漏极与负载负极连接，MOSFET管Q8的源极与电阻R23的一端连接；
电阻R23的另一端、电阻R22的另一端、三极管Q7的集电极、三极管Q5的射极、三极管Q4的射极、电阻R18的另一端、电容C16的另一端、电阻R16的另一端接地。
2. 根据权利要求1所述的基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，其特征在于：所述三极管Q4的型号为MMBT4401。
3. 根据权利要求1所述的基于 PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，其特征在于：所述三极管Q5的型号为MMBT4401。
4. 根据权利要求1所述的基于 PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，其特征在于：所述三极管Q6的型号为MMBT4401。
5. 根据权利要求1所述的基于 PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，其特征在于：所述三极管Q7的型号为MMBT4403。
6. 根据权利要求1所述的基于 PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，其特征在于：所述MOSFET管Q8的型号为IRF3205。
7. 根据权利要求1所述的基于 PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，其特征在于：所述电阻R15为330K欧姆，所述电阻R16为30K欧姆，所述电容C16为1uF。
8. 根据权利要求1所述的基于 PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，其特征在于：所述电阻R17为20K欧姆，所述电阻R18为200K欧姆，所述电阻R19为100K欧姆，所述电阻R20为100K欧姆 。
9. 根据权利要求1所述的基于 PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，其特征在于：所述电阻R23为2毫欧姆。
10. 根据权利要求1所述的基于 PSoC的MPPT型太阳能充电控制器的负载功率回路 ，其特征在于：所述电阻R21为20欧姆,所述电阻R22为10K欧姆。
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| CN102593911B (zh) * | 2012-03-06 | 2013-11-20 | 常熟理工学院 | 一种具有同步反向隔离功能的光伏充电电路 |
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