太阳能LED照明驱动控制技术.doc

太阳能LED照明驱动控制技术中国开关电源门户网6月27日讯：本文对太阳能LED照明驱动掌握技巧进行了剖析和钻研，并针对太阳能光伏电池的特性，提出了基于数字信号掌握器和Dc/Dc转换器的MPPT掌握方法，联合大功率LED照明的驱动特性，设计了一种以DSC为掌握中心的全数字化PWM式太阳能LED照明掌握体系，具备恒压恒流掌握性能，宽规模调光才能，能从多个方面掩护和改良蓄电池的任务状况，延伸蓄电池的运用寿命，采取数字PWM式的MPPT掌握，能使太阳能光伏电池任务在最佳功率输出状况。太阳能电池和LED照明是新动力和节能高效技巧的典范运用，太阳能LED照明是运用太阳能电池将大天然中的太阳能转换为电能，提供给LED光源。因为LED光源的低电压、节能和长效等特性，太阳能LED照明体系的运用，将完成很高的动力运用效力、任务牢靠性和适用价值。如今罕见的运用有太阳能LED草坪灯、太阳能LED路灯和太阳能LED照明灯等。蓄电池是太阳能LED照明体系的主要部件，蓄电池的治理掌握不只影响到蓄电池和全部体系的任务效力，也极大影响蓄电池的任务寿命。通常关注的是放电深度、充电水平和温度等3个方面、本设计采取DSC集中掌握治理，是将蓄电池的治理和MPPT的任务过程统一掌握进行，即进行蓄电池的MPPT充电治理方法，蓄电池掌握和解决的内容有电池容量、三阶段充电电池端电压和电流测控、放电深度掌握、温度弥补掌握等。MPPT顺序模块流程如图5所示。在初始化后，通过电流和电压的采样测量，可取得光伏电池的输出功率，在输出电压稳固的状况下，通过电流占空比的微调D、使光伏电池的输出电流有微质变更，再检测光伏电池的输出功率的变更，在设定的算法和事先的环境变量状况下，判定妒的变更方向，再来选择下一阶段的占空比的变更方向，见图4。假如功率的变更小于了设定的渺小量，则判定找到了最大输出功率点，只要到下一任务状况时，才继承寻觅新的最大输出功率任务点。LED照明驱动掌握电路本设计的LED照明驱动掌握为PWM方法恒压恒流掌握，可调光多路大功率LED驱动掌握、如图6所示。电感L3、功率MOSFET管VT6和VD4形成升压型Dc/Dc转换器，通过掌握PWM3H输出的PWM的占空比，取得一个稳固的输出电压，PWM3L、PWM4H和PWM4L这3个PWM通道进行多路LED照明的恒流掌握，R21、R23、R25供给LED照明驱动电路的电流反应采样，us是数字温度传感器Dsl8820，通过单总线lwireBUS和数字信号掌握器dsPIC33F进行数据通讯，将LED照明光源的温度送给Dsc，R16向DSC供给输出电压采样，DSc将各路采样反应参数和顺序的设置参数进行对照后，通过调理各PWM的占空比，使LED照明光源得到稳固设置的驱动电压和电流。VT7、VT8HVT9在DSC的数字PWM信号掌握下，使LED光源完成宽的调光规模，在数字信号掌握器DSC的掌握治理下，对LED照明光源的驱动掌握具备片面的过压、过流和热防护功用。太阳能LED照明体系的组成高效节能的太阳能LED照明数字掌握驱动体系包含太阳能电池组、Dc/Dc转换器及MPPT（最大功率点追踪）充电掌握、贮存电能的蓄电池组和LED照明PWM掌握驱动及LED光源等局部，体系组成如图1所示。太阳能LED照明体系的任务原理是：在有太阳光的时间段，太阳能电池组将采集到的太阳能转化为电能，在掌握体系的掌握下，采取太阳能光伏电池MPPT方法，将电能贮存到蓄电池组中，在LED照明体系须要电能供电时，采取PWM掌握驱动方法，向LED照明光源供给平安高效的电压电流，使LED照明体系平安、稳固、高效并牢靠地任务，为任务和生涯供给干净环保的绿色照明。太阳能LED照明掌握驱动体系 掌握驱动体系 本文依据太阳能光伏电池电能输出和贮存的特性以及LED照明掌握驱动的新技巧停顿，设计了一种新型太阳能LED照明体系掌握驱动技巧计划，掌握计划能完成对太阳能电池和蓄电池的MPPT充放电治理、LED照明掌握驱动治理。体系的硬件框图如图2所示，掌握驱动体系以数字信号掌握器dsPIC33FTl6GS502为中心掌握芯片，这是美国微芯科技公司的新一代16位数字信号掌握器（DSC），Dsc与单片机的不同之处。在于增添了DSP资源，以单片机（MCU）为中心并融会了DSP，具备MCUDSP两类指令。DSP引擎包含有一个高速17位17位乘法器，能进行16位有符号乘法和除法运算，可进行小数或整数DSP乘法，一个40ALU、两个40位饱和累加器和一个40位双向桶形移位存放器。dsPIC33F系列DSC片面支撑数字掌握体系，丰硕的PWM掌握和ADc转换功用特殊适宜Dc/Dc转换、电源治理和LED照明掌握体系。可满意本设计对太阳能电池组、蓄电池组MPPT、充放电掌握、Dc/Dc转换掌握和LED照明驱动的掌握治理。太阳能光伏掌握器及MPPT太阳能光伏电池掌握充电电路采取数字信号掌握器为中心的全数字式Dc/Dc转换和MPPT电路，如图3所示。转换器采取升压降压双形式拓扑电路结构，这样的电路结构能够在从FinVout到VinMPPT掌握采取基于占空比为掌握变量的扰动视察法，因为太阳能光伏电池的输出呈非线性特性，为进步其运用率，对太阳能光伏电池的输出进行MPPT掌握、以使太阳能光伏电池板的输出功率在不同的温度和太阳辐射强度下的到达最大化，见图4，本设计是将MPPT和DC/DC转换器联合起来，用高效力的转换器起太阳能光伏电池负载的阻抗变换作用，再在DSC的掌握和治理下，追求太阳能LED照明驱动体系的最大功率跟踪。升压转换电路的输出输出电压见下式，降压转换电