锂电池充电器设计技巧：从太阳能电池获取更大功率

　　从这个太阳能板获得的最大输出电压(VOC)通常在5.5V到6V之间。因为该电压低于预设的6V输出调节电压，MOSFET Q1被完全关闭。如果系统和电池充电器所需要的总电流超过太阳能电池的输出电流-取决于光线强弱-能力，太阳能板的输出电压将下跌，从而使输出电压(VOUT)下降。当VOUT下降到VDPPM-也是太阳能板的输出电压-的时候，充电电流就下降了。太阳能板现在将在接近其MPP的状态下工作，如果VDPPM被设置为接近MPP的话。通过恰当地把RDPPM编程到一个电平，就容许VOUT保持在最小的4.5V，从而实现这一点。这个VDPPM数值就被人们所采用，因为它相当符合太阳能板的MPP。

　　假设跨越MOSFET Q1的电压降为300mV，那么，跨越每一个电池的电压将等于436mV，从而把太阳能板的功率输出最大化。如果VOUT大于4.5V，DPPM功能毫无作用-要把太阳能板从其MPP移开。但是，这只能发生在如果系统及电池充电器所需要的功率小于太阳能板能够提供的功率的情况下。在这种情况下，降低效率不是那么重要。如图3所示，随着输出功率逼近MPP，输出功率曲线变得十分平坦，然后，突然急剧下降。因此，把VDPPM设置得稍高比设置得稍低要好。这样做将把不正确的工作点对输出功率的影响最小化。如果太阳能板提供的功率不足以为系统供电，甚至当电池充电电流已经被降低到零的时候，MOSFET Q2就导通，VOUT下降到刚好低于电池电压VBAT，并且电池提供太阳能板所不能提供的电流。

　　如果充电器工作在DPPM状态，内部安全定时器就自动地延长时间。因此，当考虑诸如低光线或无光条件之类的特殊工作条件时，电池充电就非常低，或电池可能甚至工作在放电模式。要设置覆盖所有应用的合适的充电安全定时器几乎是不可能的。否则，就可能产生一个虚假的安全定时器错误。因此，解决这个问题的一个选项就是禁止安全定时器工作。

本文小结

　　太阳能板所提供的电源被认为是"电流受限"的电压源。太阳能板对锂电池的最大充电功率的实现途径是：当系统和电池充电所需要的总电流超过太阳能板的输出电流能力时，要通过降低充电电流来调节MPP附近的系统总线电压。对于设计一个可能的太阳能板供电的系统来说，关键的元素就是系统功率和电池充电功率控制架构。

关于作者

　　Jinrong Qian是TI公司便携式电源/电池管理组的应用工程经理和技术职员的著名成员。他已经出版了40篇对等评论功率电子处理和电源管理的文章，并拥有19项美国专利。他1985年获得浙江大学的电气工程理学学士学位，1997年获得维吉尼亚理工大学的博士学位。可以通过电子邮件ti_jinrongqian@list.ti.com与他联系。

　　Nigel Smith是TI公司负责便携式应用电源系统设计的系统工程师，在假如TI之前，Nigel在航空工业工作了几年，期间，他设计了若干基于NiCd和锂离子的卫星电源系统。他获得了英国索尔福德大学的电子理学学士学位。可以通过电子邮件ti_nigelsmith@list.ti.com与他联系。