太阳能DC-DC

简介：本模块是基于CN3791芯片，具有以下特点：

 太阳能板最大功率点跟踪功能
 宽输入电压范围：4.5V 到 28V 
 对单节锂电池完整的充电管理
 充电电流可达 4A 
 PWM 开关频率：300KHz 
 恒压充电电压： 4.2V±1% 
 恒流充电电流由外部电阻设置
 对深度放电的电池进行涓流充电
 自动再充电功能
 充电状态和充电结束状态指示
 软启动功能
 电池端过压保护
 工作环境温度：－40℃ 到 ＋85℃
 采用 10 管脚 SSOP 封装
 产品无铅，满足 Rohs，不含卤素

应用信息如下：

1.恒流充电电流的设置
恒流充电电流由下式决定：
 Ich=120mV/Rcs
其中： ICH 是恒流充电电流
 RCS 是连接于CSP管脚和BAT管脚之间的电流检测电阻
2.太阳能电池最大功率点跟踪
CN3791采用恒电压法跟踪太阳能板的最大功率点。在太阳能板的伏安特性曲线中，当环境温度一定时，在不
同的日照强度下，输出最大功率的点所对应的输出电压基本相同，亦即只要保持太阳能板的输出端电压为恒
定电压，就可以保证在该温度下光照强度不同时，太阳能板输出最大功率。 
CN3791太阳能板最大功率点跟踪端MPPT管脚的电压被调制在1.205V，配合片外的两个电阻构成的分压网络，可以实现对太阳能板最大功率点进行跟踪。 
太阳能板最大功率点电压由下式决定： 
 VMPPT＝1.205×(1＋R3／R4)
3.充电结束
在恒压充电模式，充电电流逐渐下降，当充电电流下降到恒流充电电流的16%时，充电过程结束，外部P型场
效应晶体管被关断，充电电流变为零

器件选择：

1.输入电容
输入电容对输入电源起滤波作用，需要吸收在输入电源上产生的纹波电流，所以输入电容必须有足够的额定纹波电流。在最坏情况下，输入电容的额定RMS纹波电流需要达到充电电流的二分之一。同时为了抑制寄生电感等在开关瞬间产生的高频振荡，输入电容最好由下面三个电容并联组成：
 电解电容：电容值由输入电源的特性和充电电流等因素决定
 陶瓷电容：电容值在1uF到10uF 
 高频陶瓷电容：电容值在47nF到100nF 
2.输出电容
为了降低输出端的纹波电压和改善瞬态特性，输出电容应该选择串联等效电阻(ESR)较小的电容。
输出电容最好由下面两个电容并联组成：
 电解电容：电容值10uF 
 陶瓷电容：电容值在1uF到10uF 
3.电感的选择
在正常工作时，电感瞬态电流是周期性变化的。在P沟道MOS场效应晶体管导通期间，输入电压对电感充电，
电感电流增加；在P沟道MOS场效应晶体管关断期间，电感向电池放电，电感电流减小。电感的纹波电流随
着电感值的减小而增大，随着输入电压的增大而增大。较大的电感纹波电流会导致较大的纹波充电电流和磁
损耗。所以电感的纹波电流应该被限制在一个合理的范围内。
在选取电感值时，可将电感纹波电流限制在△IL≤0.3×ICH，ICH是充电电流。请留意最大电感纹波电流△IL
出现在输入电压最大值和电感最小值的情况下。
电感值应该同时满足下面公式要求：
 L>5*(VCC-Vbat)
为保证有较低的电磁辐射，电感最好为贴片式屏蔽电感。
4.MOSFET的选择
CN3791的应用电路需要使用一个P沟道MOS场效应晶体管。选择该MOS场效应晶体管时应综合考虑转换效
率，MOS场效应晶体管功耗以及最高温度。
在芯片内部，栅极驱动电压被钳位在6.3V(典型值)，可以使用低开启电压的P沟道MOS场效应晶体管。所以需
要留意该MOS场效应晶体管的击穿电压BVDSS要大于最高输入电压。
选择P沟道MOS场效应晶体管时需要考虑的因素包括导通电阻Rds(on)，栅极总电荷Qg，反向传导电容CRSS，
输入电压和最大充电电流。
5.二极管的选择
肖特基二极管通过电流能力至少要比充电电流大；二极管的耐压要大于最高输入电压的要求。