STEVAL－ISV006V2：5W太阳能电池充电器解决方案

ST公司的STEVAL-ISV006V2是采用SPV1040的5W太阳能电池充电器，是高效率的DC/DC转换器，嵌入了MPPT算法，输入电压可低至0.3V，输入反相极性保护。而SPV1040的输入电压从0.3V~5.5V,具有140mΩ同步整流器和120mΩ电源开关，固定的100kHz PWM频率，效率高达成95%。主要应用在智能手机和GPS系统、小型电器和传感器、PMP、数码相机、玩具和手提保健设备。

SPV1040器件是一款低功耗，低电压，单片升压转换器，其输入电压范围从0.3 V~5.5 V，甚至能够从一个单一的太阳能电池（或燃料电池）较大化地生产能量，这对于低输入电压的处理能力是非常重要的。由于嵌入式MPPT算法，即使在不同的环境条件下（如照射，污垢，温度），SPV1040还可提供最大效率的电力（从电池中获取），并传送到输出端。该器件采用一个输入电压调节环路，通过一个电阻分压器修复充电电池的电压。根据充电电流的要求，其最大输出电流由一个电流检测电阻设置。如果达到最大电流阈值（1.8 A），或最大极限温度（155℃），SPV1040通过关闭PWM开关，以保护本身及其他应用设备。SPV1040额外的内置功能是输入源反极性保护，防止在输入端反向连接的太阳能电池板的情况下的损坏。



图1 SPV1040方框图


图2 SPV1040简化应用电路

SPV1040主要特性

• 0.3 V~5.5 V输入工作电压

•140mΩ内部同步整流

•120mΩ内部功率有源开关

•100kHz的固定PWM频率

•占空比控制的MPPT算法

•调节输出电压，过电流和过热保护

•输入源的反向极性保护

•内置软启动

•高达95％的效率

• 3mm×4.4mmTSSOP8封装

SPV1040应用

•智能手机和GPS系统

•无线耳机

•小家电，传感器

•便携式媒体播放器

•数码相机

•玩具和便携式医疗设备

STEVAL-ISV006V2评估板

STEVAL-ISV006V2演示板是基于SPV1040高效率太阳能电池充电器与嵌入式MPPT而设计的。SPV1040是一款低功耗，低电压，单片升压转换器，输入电压范围为0.3 V~5.5V，甚至能够从一个单一的太阳能电池（或燃料电池）大量地生产能量，这对于低输入电压的处理能力是非常重要的。由于嵌入式MPPT算法，即使在不同的环境条件下（如照射，污垢，温度），SPV1040还可提供最大效率的电力（从电池中获取），并传送到输出端。该器件采用一个输入电压调节环路，通过一个电阻分压器修复充电电池的电压。根据充电电流的要求，其最大输出电流由一个电流检测电阻设置。如果达到最大电流阈值（1.8A），或最大极限温度（155℃），SPV1040通过关闭PWM开关，以保护本身及其他应用设备。



图3 基本的升压应用电路


图4 评估板STEVAL-ISV006V2电路图



STEVAL-ISV006V2演示板由光伏板（PPK为200mW）供电，根据应用程序的要求，光伏电池板可由PPK最高5W（VOC <5V）的更换。输出负载是220mF，5.5V超级电容器，可以由铅酸，镍镉或镍氢充电电池（最大电压=5>VOC选定的PV面板）取代。该演示板提供了一个简单的充电状态指示器，使用2个LED，3个修剪器，可根据特定的应用需求进行设定。

评估板STEVAL-ISV006V2主要特性

•高效率，单片式的升压型DC/DC转换器

•专有“扰动观察”嵌入式MPPT算法

•非常低的输入电压（0.3 V）

•集成的N信道和P信道MOSFET与低RON电阻

•过流和过温保护

•输入极性反接保护

• LED充电状态指示

•符合RoHS标准