300W光伏電池轉(zhuǎn)換器STEVAL-ISV008V1的性能特點(diǎn)及應(yīng)用

ST公司的STEVAL-ISV008V1是采用SPV1020的300W光伏電池轉(zhuǎn)換器，是PWM模式的DC / DC升壓轉(zhuǎn)換器，工作電壓0-40V，效率高達(dá)98％，MPPT算法分辨率控制精度0.2％，內(nèi)置本文介紹了SPV1020主要特性，方框圖，應(yīng)用電路以及STEVAL-ISV008V1評(píng)估板主要特性，方框圖，電路圖和材料清單。

SPV1020是單片式DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，旨在獨(dú)立于溫度和太陽(yáng)輻射量而最大化光伏電池板產(chǎn)生的功率。

功率轉(zhuǎn)換的優(yōu)化是通過(guò)嵌入式邏輯實(shí)現(xiàn)的，該邏輯對(duì)連接到轉(zhuǎn)換器的PV電池執(zhí)行MPPT（最大功率點(diǎn)跟蹤）算法。

可以在光伏電池板的接線盒中安裝一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換器，以代替旁路二極管，而且由于最大功率點(diǎn)是本地計(jì)算的，因此系統(tǒng)級(jí)的效率將高于傳統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的一種。 MPP是在主集中式逆變器中計(jì)算的。

為了提供經(jīng)濟(jì)高效的應(yīng)用解決方案和小型化需求，SPV1020嵌入了用于有源開(kāi)關(guān)和同步整流的功率MOSFET，從而最大限度地減少了外部設(shè)備的數(shù)量。此外，DC-DC轉(zhuǎn)換器的4相交錯(cuò)拓?fù)淇杀苊馐褂?a target="_blank">電解電容器，因?yàn)殡娊怆娙萜鲿?huì)嚴(yán)重限制使用壽命。

它在PWM模式下以固定頻率工作，占空比由運(yùn)行Perturb＆Observe MPPT算法的嵌入式邏輯控制。內(nèi)部產(chǎn)生并默認(rèn)設(shè)置為100 kHz的開(kāi)關(guān)頻率在外部可調(diào)節(jié)，而占空比的范圍為5％至90％，步進(jìn)為0.2％。

在輸出過(guò)壓或過(guò)熱的情況下，通過(guò)停止驅(qū)動(dòng)器來(lái)保證應(yīng)用程序的安全。

SPV1020主要特性：

■PWM模式DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器

■由MPPT算法控制的占空比，精度為0.2％

■工作電壓范圍為0-45 V

■過(guò)壓，過(guò)流，過(guò)熱保護(hù)

■內(nèi)置軟啟動(dòng)

■效率高達(dá)98％

■自動(dòng)轉(zhuǎn)換為突發(fā)模式以提高在低太陽(yáng)輻射下的效率

■SPI接口

SPV1020應(yīng)用：

光伏面板

圖1。SPV1020簡(jiǎn)化矩形圖

圖2。SPV1020應(yīng)用電路圖

STEVAL-ISV008V1演示板在同一PCB中包含3個(gè)SPV1020，適用于具有3條隔離線的分布式PV面板。盡管有成對(duì)的獨(dú)立輸入，SPV1020的輸出仍可以并聯(lián)（STEVAL-ISV008v1默認(rèn)設(shè)置）或串聯(lián)。對(duì)于STEVAL-ISV008v1，僅允許輸出并行連接。

SPV1020是單片式DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，設(shè)計(jì)用于最大化

光伏電池板產(chǎn)生的功率，而與溫度和太陽(yáng)輻射量無(wú)關(guān)。

功率轉(zhuǎn)換的優(yōu)化是通過(guò)嵌入式邏輯實(shí)現(xiàn)的，該邏輯對(duì)連接到轉(zhuǎn)換器的PV電池執(zhí)行MPPT（最大功率點(diǎn)跟蹤）算法。

可以在光伏面板的接線盒中安裝一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換器，以取代旁路二極管，并且由于最大功率點(diǎn)是本地計(jì)算的，因此系統(tǒng)級(jí)的效率高于傳統(tǒng)拓?fù)涞男剩▊鹘y(tǒng)拓?fù)湓贛PP的計(jì)算中）。主集中式逆變器。

對(duì)于具有成本效益的應(yīng)用解決方案和小型化系統(tǒng)，SPV1020嵌入了用于有源開(kāi)關(guān)和同步整流的功率MOSFET，從而最大限度地減少了外部設(shè)備的數(shù)量。此外，DC-DC轉(zhuǎn)換器的4相交錯(cuò)拓?fù)浔苊饬耸褂秒娊怆娙萜?，這會(huì)嚴(yán)重限制使用壽命。

SPV1020在PWM模式下以固定頻率運(yùn)行，該占空比由運(yùn)行Perturb＆Observe MPPT算法的嵌入式邏輯控制。內(nèi)部產(chǎn)生并默認(rèn)設(shè)置為100 kHz的開(kāi)關(guān)頻率可以在外部調(diào)節(jié)。占空比范圍為5％至90％，分辨率為0.2％。在輸出過(guò)壓或過(guò)熱的情況下，通過(guò)停止驅(qū)動(dòng)器來(lái)保證應(yīng)用程序的安全性。

STEVAL-ISV008V1的主要特性：

■PWM模式DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器

■占空比由MPPT算法控制，精度為0.2％

■工作電壓范圍0-40 V

■過(guò)壓，過(guò)流，過(guò)熱保護(hù)

■內(nèi)置軟啟動(dòng)

■最高98 ％ 效率

■自動(dòng)過(guò)渡到突發(fā)模式，以提高在低太陽(yáng)輻射下的效率

■SPI接口

■符合RoHS

圖3. STEVAL-ISV008V1評(píng)估板外形圖

圖4.STEVAL-ISV008V1方框圖

圖5.STEVAL-ISV008V1評(píng)估板電路圖

STEVAL-ISV008V1評(píng)估板材料清單：

責(zé)任編輯：gt