KOKA039 August   2022 TPS61094

 

  1.   1
  2.   요약
  3.   상표
  4. 1태양 전지 및 MPPT 소개
    1. 1.1 기존 MPPT 솔루션
  5. 2태양 전지가 있는 일반적인 시스템
    1. 2.1 일반 소개
    2. 2.2 특정 완제품
      1. 2.2.1 시스템 요구 사항
  6. 3TPS61094 솔루션
    1. 3.1 슈퍼캡 및 배터리 설계
    2. 3.2 태양광 패널 설계
    3. 3.3 TPS61094 설명 및 동작
    4. 3.4 시스템 솔루션
  7. 4TPS61094 솔루션을 기반으로 한 테스트 보고서
    1. 4.1 테스트 파형
  8. 5참고 문헌

시스템 솔루션

MPPT 기능을 실현하고 시스템 테스트 시간을 단축하기 위한 것입니다. 이 시스템에서 자동 벅 또는 부스트 모드를 사용 중입니다. 테스트 보드에는 더 작은 슈퍼캡이 사용됩니다. 표 3-1에서는 이 테스트의 설정을 보여줍니다.

표 3-1 EVM 보드의 테스트 설정
매개 변수 가치는
태양 전지판 5.5V 100mW
수퍼캡 3F 2.7V
목표 전압 4.8 V
충전 전류 150 mA
충전 전압 2.7 V

시스템의 실현은 주로 큰 전류가 소모될 때 태양 전지판의 전압이 떨어지는 특성을 이용합니다. TPS61094의 자동 벅-부스트 사양과 함께 대상 전압은 4.8V이고 충전 전류는 Immpp보다 높은 150mA입니다. 태양 전지의 특성으로 인해 TPS61094 다른 모드 사이를 빠르게 전환합니다. 따라서 출력 전압이 타깃 전압 주변으로 변동하게 됩니다. 그리고 출력 전압은 빛 및 부하에 관계없이 안정적입니다. 이 솔루션은 배터리 충전뿐만 아니라 포스트 단계 전원 공급 장치를 위한 MPPT를 구현합니다. 시스템의 기본 작동 모드가 에 그림 3-5표시됩니다.

GUID-20220808-SS0I-S4NT-8VN8-BWWDXS7KQP6H-low.svg그림 3-3 주요 두 작동 상태 전환

TPS61094는 벅 모드에서 먼저 작동합니다. SUP 핀에 과부하가 많고 태양 전지판이 이를 유지할 수 없어 출력 전압이 출력 목표 전압보다 낮습니다(OSEL 핀 설정). TPS61094는 벅 모드에서 보완 모드로 전송됩니다. 태양 전지판과 SUP 전력원이 함께 부하를 공급합니다.

보완 상태에서 Sup가 충전되지 않았기 때문에 입력 전압은 상승합니다. 그리고 출력 전압은 출력 대상 전압 +100mV보다 더 높을 것입니다. 즉, 태양광 패널이 출력 부하를 지원할 수 있고, TPS61094는 보완 모드에서 벅 모드로 전송됩니다.

그림 3-4에는 시스템의 파형이 나와 있습니다. 노란색 선은 태양열 패널의 단자 전압을 나타내고, 전압은 약 4.8V 전압으로 유지됩니다. 보라색 선은 출력 전압을 나타냅니다. 25Hz 스위칭 리플을 필터링하기 위해 출력과 접지 사이에 47 uF 전해 캡을 추가합니다. 녹색 선은 인덕터의 전류를 나타냅니다. TPS61094는 전류가 양일 때 벅 모드로, 전류가 음수일 때 보완 모드로 제공됩니다. 그 결과는 이 솔루션이 MPPT를 성공적으로 실현할 수 있다는 것을 보여줍니다.

GUID-20220808-SS0I-PCCC-TLWF-K85RLGJNT2G5-low.svg그림 3-4 MPPT를 실현하는 일반적인 파형