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光伏电池最大功率点跟踪芯片的设计
  • ISSN号:1008-973X
  • 期刊名称:《浙江大学学报:工学版》
  • 时间:0
  • 分类:TN432[电子电信—微电子学与固体电子学]
  • 作者机构:[1]浙江大学超大规模集成电路设计研究所,浙江杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(90707002).
中文摘要:

为提高光伏电池的光电转换效率,设计一种基于开路电压法的光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)控制芯片.利用光伏电池开路电压与最大功率点电压存在近似线性关系的特性,周期性采样光伏电池的开路电压,计算得到最大功率点电压.所设计的芯片结构简单、成本低、稳定性好,除能够较精确地控制实现光伏电池的MPPT外,还能周期采样、定时更新当前MPPT电压,并实时监测光伏电池的输出电压,使环境条件变化时系统具有快速的动态响应.芯片除包含参考基准、电压调节器、振荡器及误差放大器等基本模块外.还集成了采用自举技术的驱动电路,提高了输出电压.电路采用1.5μm双极型-CMOS-DMOS(BCD)工艺设计制造,优化后的芯片面积约为3.0mm×2.6mm.测试结果表明,预期的电路功能已经基本实现.

英文摘要:

An analog maximum power point tracking (MPPT) controller integrated circuit (IC) based on open-circuit voltage method was proposed to enhance the photovohaic conversion efficiency of solar cell. Utilizing the near-linear dependence between the open circuit voltage of solar cell and its maximum power point (MPP) voltage, the IC samples the open-circuit voltage periodically and deduces the corresponding MPP voltage. The IC is featured by simple structure, low cost and good stability. Besides realizing the precise MPPT of solar cell, the chip can sample the open-circuit voltage and renew the current MPP voltage every interval. The real time monitoring of solar cell output voltage and fast dynamic response to fluctuations of circumstance conditions are also implemented. The chip consists of basic modules like refer- ence, regulator, oscillator and error amplifier as well as the drivers using bootstrap technique, which boosts the output voltage. The circuit was designed, optimized and fabricated by 1.5 μm BCD (Bipolar- CMOS-DMOS) technology with the chip area of about 3.0 mm× 2.6 mm. And the test results showed that all expected functions were realized.

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期刊信息
  • 《浙江大学学报:工学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:岑可法
  • 地址:杭州市浙大路38号
  • 邮编:310027
  • 邮箱:xbgkb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87952273
  • 国际标准刊号:ISSN:1008-973X
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1245/T
  • 邮发代号:32-40
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊质量评比二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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