太阳能电池升压电路的规划与仿真

  电池已在交通、通讯、家庭灯具电源、卫星、航天器的电源体系等许多范畴被遍及的运用。它是一种很有出路的新式电源，具有永久性、清洁性和灵活性等长处。但电池也存在不安稳性，这将导致在昼夜、不同气候等条件下对负载正常供电发生必定的影响，一起，在日照缺乏时蓄电池的储能也存在不能作业的问题。针对这样的一个问题，国内也有关于太阳能操控电路的相关规划，但只给出了主体规划及充电电路，未进行深化的剖析与验证。本文依据DC-DC改换电路的特色，规划了电源输入电路、脉宽调制电路以及推挽电路，通过Multisim软件对各部分电路进行

  单节太阳能电池最低电压一般在0.4 V~0.7 V之间，将20节太阳能电池串联起来，当光照缺乏时，该电源发生的电压约为9 V，为了将电压升高至14 V，直接对12 V的蓄电池充电，本文规划了一款DC-DC升压电路，该电路首要由脉宽调制操控和推挽电路两部分所组成，首要规划框图如图1所示。

  由图1可见，太阳能电池输出的直流电压经滤波除去噪声搅扰后，由脉宽调制操控器完成脉宽调制。经推挽改换器和滤波电路后输出直流电压。输出电压与反应操控电路作比较，如输出电压为14 V，可直接对蓄电池充电；如小于14 V，则经升压电路升压至14 V后对蓄电池充电，由此可坚持电源继续作业。

  电源输入滤波电路首要是按捺直流公共电源噪声耦合，去除串入电源的外来搅扰噪声，并可按捺电路本身因电流或电压改变发生的噪声对附近电路之间通过电源的耦合搅扰。电路中C2选用低阻电解电容，C1选用高频特性好的瓷片或聚苯乙烯电容[1]，如图2所示。

  推挽电路结构如图4所示，它由逆变器（DC-AC）、高频整流滤波电路（AC-DC）及操控驱动电路组成。两个高频开关三极管TIP41A与变压器组成推挽逆变电路，将直流输入改换为高频方波脉冲，其间，开关三极管也有电流扩大的效果，二次侧输出的高频正负脉冲电压经二极管整流成2倍于开关管频率的正向脉冲[3-4]。

  仿线所示。由图可知，开关管在关断瞬间会发生很高的电压尖峰脉冲，反向恢复过程中也会呈现很高的反向恢复电压尖峰脉冲。这是

  滤波电路参数设定后，用Multisim软件进行仿线所示。由仿真波形能够精确的看出，该电路能在极短时间内升压至设定电压值，并且通过LC滤波电路滑润高频，输出安稳直流电压，可见该升压电路对输入电压有很好的调节效果；对所规划的缓冲、滤波等电路的电子元件的挑选是合理的；功率器材也符合该升压电路的规划的基本要求。由此能够阐明，本文的规划办法正确，成果符合规划要求。

  电路为研讨目标，依据太阳能的不安稳性问题，确认了以Boost电路的DC-DC改换电路为解决方案。对滤波电路、脉宽调制电路、推挽改换器和整流滤波电路进行了剖析和规划。用Multisim软件对电路进行了仿真，成果证明本文的规划在理论上是可行的。该规划功能牢靠、结构相对简略、成本低、重量轻、体积小，具有较大的使用潜力。

  [1] 张占松，蔡宣三.开关电源的原理与规划[M].北京：电子工业出版社，2004.[2] 李桂丹，高晗璎，张春喜.根据SG3525的DC/DC直流改换器的研讨[J].通讯电源技能，2008，25（5）：28-30.[3] 李雪莲，陈轶萌.一种低压DC-DC升压电路的规划和完成[J].软件导刊，2010，9（3）：80-81.

  [4] 吴建进，魏学业，袁磊.一种推挽式直流升压电路的规划[J].电气自动化，2011，33（2）：54-56.

  [5] 王川川，赵锦成，臧巨轮.根据单片机的DC-DC升压电路规划与仿真[J].军器工程学院学报，2009，21（5）：55-59.