【逆变原创】降压型MPPT太阳能控制器V01.2设计资料

降压型MPPT太阳能控制器V01.2设计分享

         上篇帖子《极致、精简、高效降压型mppt太阳能控制器》发布1年，而以这个为原型的V01.1版本mppt控制器也在淘宝上少量销售试水，感谢很多发烧友的支持。由于还是喜欢开发设计带来的快乐，考虑精力有限，年初停止生产销售，专心潜修，经过近半年的努力改良出新一代V01.2版本控制器。(本人只开发设计，不生产销售，有兴趣合作可详谈)

         先谈谈V01.1的不足和V01.2重点改进的地方：

         1、由于是高端驱动NMOS，V01.1启动需要输入和输出有必要压差（>18V）,故而存在无法在低压差环境中工作的缺点。因此V01.2供电改为反激电源，为高端NOMS提供一路隔离的12V供电进行驱动。

         2、太阳能控制器必须有输入防反功能，防止夜间电池电压反向加到太阳能板上造成损伤。在V01.1中使用1个肖特基二极管进行防反，问题主要是肖特基大电流下发热不小，比如10A电流也有0.7V左右压降，7W功率损失，即带来热量又损失效率。因此在V01.2中使用反激电源再提供一路隔离12V供电使用NOMS进行防反接控制。

         3、V01.1的主电路是BUCK，续流部分使用肖特基二极管。由于二极管一般也有0.7~1V的压降，故在低电压（比如12Ｖ）使用环境下，这个压降会带来比较明显的DC变换效率降低。因此在V01.2中，采用同步整流方式，使用NOMS代替肖特基二极管，降低导通压降，提高DC转换效率。

         4、V01.1使用的AVR单片机8bit性能不强，主频16MHz不够高，故PWM分辨率不精细，中断嵌套不支持，外部中断仅2个，故响应实时性差保护不是非常及时，单片机16K容量不大，无法使用高档TFT进行显示。因此V01.2全面升级到stm32F103平台32bit，72MHz主频，常用容量为64~256K，由于是ARM平台中断数量和管理比AVR好的几乎一塌糊涂。（当然还是非常感谢AVR这款8位单片机）

         5、LCD1602液晶显示功能比较简单，显示内容量少，不支持中文，不支持图形，还是上TFT，根据性价比选择了一款2.2寸的TFT液晶，分辨率320*240，SPI接口，9341驱动。

         6、V01.2无线接口使用NRF24L01，便于后期升级高级功能。

         7、V01.2改用霍尔ACS712元件测量电流，取代原V01.1中的贴片电阻取样。好处是输入和输出地公用没有压差，干扰小了，大电流下取样电阻发热没了，最重要的还是电流采样精度提高一个台阶。

         8、5V供电不再使用7805线性降压芯片（12V降压到5V，0.2A输出会有1.4W损失），改用LM2596减少发热和待机损耗。

         整体升级中，精力投入最多的就是单片机平台，这里花费了半年时间入门到熟悉，还谈不上精通，呵呵。感谢万能的淘宝和优酷提供的硬件和视频资源，特别感谢下刘凯老师和野火老师的stm32教学视频。

         V01.2基本参数介绍：输入最高直流电压170V，电流20A，输出3~60V可调，电流20A。平均效率比老版本提高1~2%。由于是开发用原理样机，所以把常用功能模块变成分离式，主要是三部分：主功率电路、核心控制板、反激电源模块。

    接下来看看功率板上的用料情况IRFP4668和SPTS80170，原理样机板子上还是有错误，所有进行了小飞线改动。

    整合到一起看看测试情况，其中有2片是在河南和海南发烧友手中测试的截图。

经过第一次修订后，在发烧友群内测试的样机