在过去几年中,功率优化器已被引入光伏 (PV) 市场,并证明了光伏系统中的分布式电子产品具有可行的市场。截至 2012 年初,来自不同制造商的超过 100 万个功率优化器已安装在全球所有气候区域,克服了行业最初对在智能接线盒或靠近 PV 模块中使用电子设备的犹豫。
图 1显示了一个典型的中型光伏阵列,每个模块中都部署了功率优化器。在每个光伏阵列中,各个光伏模块在不同的条件下运行,这些条件导致不同的 I/V 组合以产生最大功率。这些不匹配可能很严重,尤其是当阵列的一部分出现局部阴影时。通过功率优化器中的 DC/DC 转换执行的本地最大功率点跟踪 (MPPT) 可实现整个光伏系统的最大能量收集。
降低成本一直是光伏行业的推动力,使其成为可以与化石燃料发电竞争的可行能源。最大限度地收集太阳能还需要低成本和高效的电力电子设备。SM72445是最新一代的 MPPT 控制器,使功率优化器能够根据每个单独 PV 模块的不同条件进行调整。
SM72445在灵活性、低功耗和低成本之间提供了理想的折衷。
突出的特点是:
- 选择三个 PWM 频率(110、135 和 215kHz)以优化整体系统效率和磁性元件的尺寸
- 用于可选旁路开关控制的面板模式引脚,这一方便的功能消除了两个 FET,以减少零件数量和成本
- I 2 C 接口用于通信,例如面板诊断:电压和电流
- 可编程最大功率点跟踪,跟踪速度极快0.01秒
- 单电感降压-升压转换器控制
SM72445的评估板为客户提供了一种方便快捷的方法来设计具有市场所需的所有基本功能的电源优化器:最高效率、允许快速认证的稳健设计、现场验证和低成本。该参考设计经过优化,可与SM72295全桥驱动器配合使用,如图 2所示。
SM72445 MPPT 控制器的功能可以抽象为用于其他应用的阻抗匹配设备,如图 3所示。目标是最大化从发电机到负载的功率传输。原则上,所有具有动态发电机和负载条件的应用都将受益于功率优化器的功能。
波动发电机阻抗的典型例子是太阳能和风力发电机。然而,还有更多情况,包括音频(放大器到扬声器)、信号传输、电机控制等,其中动态发生器和/或负载条件需要在源和负载之间的电源路径中使用优化器,以最大限度地减少损耗。
为了与传统能源竞争,太阳能和风力发电机被迫在技术上尽可能高效。现在大多数电子设计都需要节能设计。SM72445的 MPPT 功能构成了在广泛的新应用中实现阻抗匹配的基本构件,除了其在可再生能源市场的大本营之外。
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