图5 MPPT流程简图
在初始化后,通过电流和电压的采样测量,可获得光伏电池的输出功率,在输出电压稳定的状态下,通过电流占空比的微调DD ,使光伏电池的输出电流有微量变化DI ,再检测光伏电池的输出功率的变化,在设定的算法和当时的环境变量情况下,判断DP 的变化方向,再来决定下一阶段的占空比的变化方向,见图4。如果功率的变化小于了设定的微小量&epSILon;,则判定找到了最大输出功率点,只有到下一工作状态时,才继续寻找新的最大输出功率工作点。
1.3 LED照明驱动控制电路
本设计的LED照明驱动控制为PWM方式恒压恒流控制,可调光多路大功率LED驱动控制, 如图6 所示。电感L3、功率MOSFET管VT6和VD4构成升压型DC/DC转换器,通过控制PWM3H输出的PWM的占空比,获得一个稳定的输出电压,PWM3L、PWM4H和PWM4L这3个PWM通道进行多路LED照明的恒流控制,R21、R23、R25提供LED照明驱动电路的电流反馈采样,U5是数字温度传感器DS18B20,通过单总线1-wireBUS和数字信号控制器DSPIC33F进行数据通信,将LED照明光源的温度送给DSC,R16向DSC提供输出电压采样,DSC将各路采样反馈参数和程序的设置参数进行对比后,通过调节各PWM的占空比,使LED照明光源得到稳定设置的驱动电压和电流。VT7、VT8和VT9在DSC的数字PWM信号控制下,使LED光源实现宽的调光范围,在数字信号控制器DSC的控制管理下,对LED照明光源的驱动控制具有全面的过压、过流和热防护功能。
图6 LED照明驱动控制
2 结语
本文对太阳能LED照明驱动控制技术进行了分析和研究,并针对太阳能光伏电池的特性,提出了基于数字信号控制器和DC/DC转换器的MPPT控制方式,结合大功率LED照明的驱动特性,设计了一种以DSC为控制核心的全数字化PWM式太阳能LED照明控制系统,具有恒压恒流控制性能,宽范围调光能力,能从多个方面保护和改善蓄电池的工作状态,延长蓄电池的使用寿命,采用数字PWM式的MPPT控制,能使太阳能光伏电池工作在最佳功率输出状态。