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太阳能应用系统DC-DC优化方案解析
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2017-11-15
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太阳能作为最绿色的能源之一在人们的生活中大量被应用，太阳能发电、太阳能热水器、太阳能路灯等等，虽然我们在不断的增大太阳能的利用，但和辐射到地球的能量比起来那简直不值一提…
所以在我们大量普及利用的基础上如何优化设计，达到更高的利用率是我们值得考虑的问题，人们也尝试了增大阳光照射面积、延长光照时间等等，但这都很有限…
那么我们如何在有限的输入资源面前更大化的充分利用成了必须要解决的问题，下面Maxim给你带来针对太阳能进行DC-DC优化设计……
设计框图：
一、温度传感器
从太阳能板吸收的光能通过温度传感器转变成电能
DS7505- 高精度数字温度计和温度监控器
低压（1.7V至3.7V）数字温度计和温度调节器在-55°C至+125°C温度范围内提供9、10、11或12位数字温度读数，在0°C至+70°C温度范围内精度为±0.5°C。9位分辨率模式软件兼容于LM75，与DS7505的通讯可由简单的2线串行接口实现。芯片具备三个地址引脚，允许最多8个DS7505挂接在同一个2线总线上，大大简化了分布式温度检测应用…被大量应用于任何对温度敏感的系统…
优势及特色：
1．具有一个专用的漏极开路输出（O.S.）和可编程故障容限，允许用户定义触发O.S.报警输出所需的连续故障条件次数
2．根据用户对存储在EEPROM寄存器中的触发门限（TOS和THYST）的定义，提供两种温度调节模式
3．软件兼容于LM75/DS75的升级版温度传感器，具有非易失温度调节门限存储
二、DC-DC转换器
通过温度传感器转变的电能通过DC-DC转换器得到我们所需要的标准电压
MAX5033 -500mA、76V、高效率、MAXPower降压型DC-DC转换器
易于使用、高效率、高压、降压型DC-DC转换器，工作于高达76V的输入电压，空载时仅消耗270µA的静态电流。脉宽调制（PWM）转换器重载时工作在固定的125kHz开关频率，轻载时可自动切换到脉冲跳频模式，以达到低静态电流和高效率。包括内部频率补偿，简化了电路应用…完美应用于工业、消费电子及分布式电源…
优势和特点：
1. 内部采用低导通电阻、高电压DMOS晶体管，以获得高效率和降低整个系统成本
2. 包括欠压锁存、逐周期限流、间歇模式输出短路保护及热关断功能
3. 内置0.4Ω高端DMOS FET、空载时，270µA的静态电流；10µA的关断电流
三、电能测量
通过DC-DC转换器的电能需经过仪器的测量及监测
78M6612 - 单相、双输出功率和电能测量IC，业内首款、也是唯一的嵌入式交流电表方案，用于家庭和企业
一款高度集成的单相功率和能量测量与监测片上系统（SoC），包括32位计算引擎（CE）、MPU核、RTC和闪存。采用一次变换架构以及22位Σ-Δ ADC、四路模拟输入、数字温度补偿和高精度电压基准，能够以极少的外部元件支持较宽范围的单相、双输出功率测量应用…被大量用在消费类白色家电及自动化行业…
优势和特点：
1. 在2000:1电流范围和整个工作温度范围内保持优于0.5% Wh的精度
2. 脉冲输出提供脉冲计数功能、交流电频率计数，用于RTC、数字温度补偿
3. 提供电池备份，用于RTC和电池监测、8位MPU （80515）、单指令周期，内置ICE用于MPU调试
四、DC-DC优化：MOSFET驱动器
MAX15070A- 7A吸入电流、3A源出电流、12ns、SOT23 MOSFET驱动器
具有极小延时的微型MOSFET驱动器，提供较宽的源出/吸入电流，可以吸收7A并源出3A峰值电流。此器件为MAX5048的升级版本，具有反相和同相输入，为控制MOSFET提供更大的灵活性。同时提供两路独立的互补模式输出，可灵活地控制开关导通和关断速度…在MOSFET开关控制及转换器中大量应用…
所以在我们大量普及利用的基础上如何优化设计，达到更高的利用率是我们值得考虑的问题，人们也尝试了增大阳光照射面积、延长光照时间等等，但这都很有限…
那么我们如何在有限的输入资源面前更大化的充分利用成了必须要解决的问题，下面Maxim给你带来针对太阳能进行DC-DC优化设计……
设计框图：
一、温度传感器
从太阳能板吸收的光能通过温度传感器转变成电能
DS7505- 高精度数字温度计和温度监控器
低压（1.7V至3.7V）数字温度计和温度调节器在-55°C至+125°C温度范围内提供9、10、11或12位数字温度读数，在0°C至+70°C温度范围内精度为±0.5°C。9位分辨率模式软件兼容于LM75，与DS7505的通讯可由简单的2线串行接口实现。芯片具备三个地址引脚，允许最多8个DS7505挂接在同一个2线总线上，大大简化了分布式温度检测应用…被大量应用于任何对温度敏感的系统…
优势及特色：
1．具有一个专用的漏极开路输出（O.S.）和可编程故障容限，允许用户定义触发O.S.报警输出所需的连续故障条件次数
2．根据用户对存储在EEPROM寄存器中的触发门限（TOS和THYST）的定义，提供两种温度调节模式
3．软件兼容于LM75/DS75的升级版温度传感器，具有非易失温度调节门限存储
二、DC-DC转换器
通过温度传感器转变的电能通过DC-DC转换器得到我们所需要的标准电压
MAX5033 -500mA、76V、高效率、MAXPower降压型DC-DC转换器
易于使用、高效率、高压、降压型DC-DC转换器，工作于高达76V的输入电压，空载时仅消耗270µA的静态电流。脉宽调制（PWM）转换器重载时工作在固定的125kHz开关频率，轻载时可自动切换到脉冲跳频模式，以达到低静态电流和高效率。包括内部频率补偿，简化了电路应用…完美应用于工业、消费电子及分布式电源…
优势和特点：
1. 内部采用低导通电阻、高电压DMOS晶体管，以获得高效率和降低整个系统成本
2. 包括欠压锁存、逐周期限流、间歇模式输出短路保护及热关断功能
3. 内置0.4Ω高端DMOS FET、空载时，270µA的静态电流；10µA的关断电流
三、电能测量
通过DC-DC转换器的电能需经过仪器的测量及监测
78M6612 - 单相、双输出功率和电能测量IC，业内首款、也是唯一的嵌入式交流电表方案，用于家庭和企业
一款高度集成的单相功率和能量测量与监测片上系统（SoC），包括32位计算引擎（CE）、MPU核、RTC和闪存。采用一次变换架构以及22位Σ-Δ ADC、四路模拟输入、数字温度补偿和高精度电压基准，能够以极少的外部元件支持较宽范围的单相、双输出功率测量应用…被大量用在消费类白色家电及自动化行业…
优势和特点：
1. 在2000:1电流范围和整个工作温度范围内保持优于0.5% Wh的精度
2. 脉冲输出提供脉冲计数功能、交流电频率计数，用于RTC、数字温度补偿
3. 提供电池备份，用于RTC和电池监测、8位MPU （80515）、单指令周期，内置ICE用于MPU调试
四、DC-DC优化：MOSFET驱动器
MAX15070A- 7A吸入电流、3A源出电流、12ns、SOT23 MOSFET驱动器
具有极小延时的微型MOSFET驱动器，提供较宽的源出/吸入电流，可以吸收7A并源出3A峰值电流。此器件为MAX5048的升级版本，具有反相和同相输入，为控制MOSFET提供更大的灵活性。同时提供两路独立的互补模式输出，可灵活地控制开关导通和关断速度…在MOSFET开关控制及转换器中大量应用…
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