网友DIY：小功率太阳能充电控制器的设计方案

在南非等地，对太阳能电池的需求比较旺盛。本文是一款小功率太阳能充电器。基于硅光电池板的功率为20V 1A.充电电池为磷酸铁锂2串。控制器要有充电控制，电池放电保护，5V放电输出和保护。在此基础上我的选择是TSM108I+IRU3037的组合，实现充放电。

因为电池板的MPPT点基本都是在电压的75%时出现，所以在成本限制的情况下，使用固态MPPT点追踪。将TSM108的启动电压提升至15V,因为这款芯片是CC,CV芯片，主要用在车充的锂电池充电的方案中，所以电流不加以限制，用来最大限度的为电池充电，这时因为芯片的启动电压由原来的8V被提升至15V，所以在电池板功率很低的情况依然可以将电压钳位在15V进行充电。

TSM108I简单说明：

锂离子电池充电器一般都要求输出电压和输出电流保持不变。目前关于恒压/恒流控制器IC已有很多品种可供选择。而意法半导体公司推出的一种自动开关型电压/电流控制器TSM108单片IC既可驱动P沟道MOSFET，也可驱动PNP型功率开关器件。该控制器可对输出线路进行电流测量，并可对开关频率、过电压锁定(OVLO)和欠电压锁定(UVLO)进行调节，它在待机状态下的静态电流消耗仅为150μA，其电源电压(Vcc)可达60V。

硅光电池板

将电池充电电压设定在7.2V，电池保护方案使用理光R5460N209AD，这款芯片是专为磷酸铁锂设计的锂电池保护芯片，保护板所使用的MOS为IRF4905.确保绝对可以经得住短路带来的冲击电流，5V输出使用的经典的IRU3037 DC-DC控制芯片，这款芯片主要用在低压大电流的方案中，如CPU电源等。现在电池满电7.2V，降压至5V为手机等便携式产品充电，短路电流点设点为7A.确保像诺基亚等这样的手机，如果冲击电流不够大是无法启动充电的。

IRU3037简单介绍：

FEATURES

Synchronous Controller in 8-Pin Package

Operating with single 5V or 12V supply voltage

Internal 200KHz Oscillator

(400KHz for IRU3037A)

Soft-Start Function

Fixed Frequency Voltage Mode

500mA Peak Output Drive Capability

Protects the output when control FET is shorted

APPLICATIONS

DDR memory source sink Vtt application

Low cost on-board DC to DC such as 5V to 3.3V,

2.5V or 1.8V

Graphic Card

Hard Disk Drive

在充电和放电之间加了一只单片机进行控制，确保电路正常工作，出现保护时可以及时复位。单片机为PIC单片机，当然这里可以根据自己的实际需求进行更改，也可以不加。

如下为单片机的程序流程图：

电路成品：

实体：

实体图背面

功能实际测试结果：

电池过流保护：

电池短路波形：

5V重载波形：

5V重载开机波形：

电池突充电波形：

电池充电停止波形：