摘要：根據(jù)太陽能電池在光照不足時無法對蓄電池正常充電的情況，經(jīng)過分析，確定采用Boost電路的DC-DC變換電路來解決太陽能電池的不穩(wěn)定問題。針對DC-DC變換電路的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了電源輸入電路、脈寬調(diào)制電路以及推挽電路，應(yīng)用Multisim軟件對電路進(jìn)行了仿真。各部分電路的仿真結(jié)果證明了該方法的可行性。

關(guān)鍵詞：太陽能；DC-DC；Boost電路；脈寬調(diào)制

隨著太陽能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，太陽能電池已在交通、通信、家庭燈具電源、衛(wèi)星、航天器的電源系統(tǒng)等很多領(lǐng)域被廣泛使用。它是一種很有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性等優(yōu)點(diǎn)。但太陽能電池也存在不穩(wěn)定性，這將導(dǎo)致在晝夜、不同天氣等條件下對負(fù)載正常供電出現(xiàn)影響，同時，在日照不足時蓄電池的儲能也存在不能工作的問題。針對這個問題，國內(nèi)也有有關(guān)太陽能電池升壓控制電路的相關(guān)設(shè)計(jì)，但只給出了主體設(shè)計(jì)及充電電路，未進(jìn)行深入的分析與驗(yàn)證。本文根據(jù)DC-DC變換電路的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了電源輸入電路、脈寬調(diào)制電路以及推挽電路，通過Multisim軟件對各部分電路進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了該方法的可行性。

1設(shè)計(jì)方法

單節(jié)太陽能電池最低電壓一般在0.4V~0.7V之間，將20節(jié)太陽能電池串聯(lián)起來，當(dāng)光照不足時，該電源出現(xiàn)的電壓約為9V，為了將電壓升高至14V，直接對12V的蓄電池充電，本文設(shè)計(jì)了一款DC-DC升壓電路，該電路重要由脈寬調(diào)制控制和推挽電路兩部分組成，重要設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

由圖1可見，太陽能電池輸出的直流電壓經(jīng)濾波除掉噪聲干擾后，由脈寬調(diào)制控制器實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制。經(jīng)推挽變換器和濾波電路后輸出直流電壓。輸出電壓與反饋控制電路進(jìn)行比較，如輸出電壓為14V，可直接對蓄電池充電；如小于14V，則經(jīng)升壓電路升壓至14V后對蓄電池充電，由此可保持電源持續(xù)工作。

2電路的設(shè)計(jì)與仿真

2.1電源輸入濾波電路設(shè)計(jì)

電源輸入濾波電路重要是抑制直流公共電源噪聲耦合，去除串入電源的外來干擾噪聲，并可抑制電路自身因電流或電壓變化出現(xiàn)的噪聲對鄰近電路之間通過電源的耦合干擾。電路中C2采用低阻電解電容，C1采用高頻特性好的瓷片或聚苯乙烯電容[1]，如圖2所示。

2.3推挽變換器的設(shè)計(jì)