基于太阳能电池的精简高效型电池充电

新式电池化学组成。该器件运用了一种创新的输入电压调节环路，该环路负责控制充电电流，以将输入电压保持在编程设定的电平上。当 LT3652 由单块太阳能电池板供电时，输入调节环路强制电池板以峰值输出功率运行。这个独特的输入电压调节环路电路系统提供了与更复杂和更昂贵的 MPPT 方法几乎同样的输出功率。

LT3652 接受 4.95V 至 32V 的宽范围输入，具 40V 绝对最大额定值，以增加系统裕度。它能够给多种电池组配置充电，包括单节至三节串联锂离子/聚合物电池、单节至四节串联磷酸铁锂电池、12V 密封铅酸 (SLA) 电池、以及高达 14.4V 的电池。参见图 1，以获取详细信息。

图 1：LT3652 的典型应用电路

SOLAR PANEL INPUT：太阳能电池板输入
OC VOLTAGE：开路电压
2-CELL LiFePO4 (2 X 3.6V) BATTERY PACK：两节磷酸铁锂 (2 x 3.6V) 电池组
SYSTEM LOAD：系统负载

LT3652 的充电电流可设置为高达 2A。这款独立型电池充电器无需使用外部微控制器，并具有用户可选的充电终止功能，包括 C/10 或一个内置定时器。该器件的 1MHz 固定开关频率实现了小巧的解决方案外形尺寸。浮置电压反馈准确度规定为 ±0.5%，充电电流准确度为 ±5%，而 C/10 检测准确度为 ±2.5%。一旦充电操作终止，LT3652 就自动进入一种低电流待机模式，该模式把输入电源电流减小至 85uA。在停机模式中，输入偏置电流减小至 15uA。在所有非充电周期，通过从电池泄漏 1uA 的电流，LT3652 最大限度地延长了电池寿命。对于自主型充电控制，如果电池电压降至编程设定的浮置电压以下达 2.5% 时，自动再充电功能就起动一个新的充电周期。其它安全相关的功能包括低电池电量预查验、热敏电阻输入以用于温度合格的充电、坏电池检测和二进制编码状态输出引脚。LT3652 采用扁平 (0.75mm) 12 引脚 3mm x 3mm DFN 封装，在 -40°C 至 125°C 的结温范围内工作有保证。

创新且简单的输入电压调节环路

LT3652 的输入电压调节控制环路方法与昂贵的 MPPT 方法相比是非常有优势，提供了几乎同样的性能。输入电压调节环路：

? 从太阳能电池板抽取最大可获得的功率

? 如果电池板输出电压降至编程设定的电平以下，就降低充电电流

? 对于所使用的特定太阳能电池板，保持电池板处在对应于峰值输出功率点的输出电压上

? 通过一个电阻分压器设定想要的特定峰值功率电压

对于图 2 的应用电路，图 2 显示作为输入电压函数的最大充电器电流，同时显示在电池板电压下降时，该器件如何降低输出电流。

图 2：LT3652 输入电压调节

CHARGER OUTPUT CURRENT：充电器输出电流

电压监视器引脚实现对最小工作电压的设置。从 VIN 到 VIN_REG 引脚连接一个电阻分压器，可实现最小输入电源电压的设置，这种方法一般用来为太阳能电池板设置峰值功率电压。当 VIN_REG 引脚低于 2.7V 的稳压门限时，降低最大充电电流。

如果输入电源不能提供足够的功率来满足 LT3652 充电器的需求，那么电源电压将崩溃。因此，最低工作电源电压可以通过用一个电阻分压器监视该电源来设置，以使想要的最低电压对应于 VIN_REG 引脚的 2.7V。LT3652 伺服最大输出充电电流，以保持 VIN_REG 引脚上的电压等于或高于 2.7V。通过如图 3 所示的那样连接一个电阻分压器，可以完成对想要的最低电压的设置。对于想要的最低电压 (VIN(MIN)) ，RIN1/RIN2 之比为：

RIN1/RIN2 = (VIN (MIN)/2.7) – 1

如果不使用电压调节功能，那么 VIN_REG 引脚可以连接到 VIN。

图 3：用电阻分压器设置最低 VIN

INPUT SUPPLY：输入电源

MPPT 温度补偿

一个典型的太阳能电池板由很多串联连接的电池组成，每节电池都是一个正向偏置的 p-n 节。因此，单节太阳能电池的开路电压 (VOC) 具有与普通 p-n 节二极管类似的温度系数，或温度系数约为 -2mV/°C。一个晶体太阳能电池板的峰值功率点电压 (VMP) 可以近似为一个低于 VOC 的固定电压，因此这个峰值功率点温度系数类似于 VOC 的温度系数。电池板制造商一般为 VOC、VMP 和 VOC 的温度系数规定 25oC 的值，以此简单地决定一个典型电池板 VMP 的温度系数。LT3652 利用一个反馈网络来设定 VIN 输入稳定电压。网络控制有助于为一个 MPPT 应用高效率地实现各种不同的温度补偿方案。

结论

太阳能电源已经从“时髦”变成了实用。诸如住宅和商用大楼等最初的应用需要大型电池板，而现在正改变为较孝不依靠电网的单块电池板应用，这些应用面积不到 4 平方英尺，提供 25W~30W 的功率，较低功率的电池板外形尺寸甚至更校高端消费类、汽车、工业、路边、海洋和军事领域已经开发了需要这类单