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直流高压发生器的电池管理

直流高压发生器的电池管理
输出降低，UC3842③电压升高。稳压管不导通，UC3842③电压降低，输出电压升高。安装技术发展-直流高压发生器周而复始，输出电压将稳定在一范围内（取决于稳压管的稳压值）4输出过压锁死电路：图 A工作原理是当输出电压 Uo升高，稳压管导通，光耦导通，Q2基极得电导通，由于Q2导通Q1基极电压降低也导通，Vcc电压经R1Q1R2使Q2始终导通，UC3842③脚始终是高电平而停止工作。图B中，UO升高U1③脚电压升高，①脚输出高电平，由于D1R1存在U1①脚始终输出高电平Q1始终导通，UC3842①脚始终是低电平而停止工作。共 10页第 7页 C4C3CHGNDL1A NL1BC1LC2L3MOV1L2GNDZ1Q1132L4C7DC+MOV2MOV3F2F3F1C5C6R1R2R3R4PFC控制器控制信号(UC3845D1D2BRG1R8R7来自整流滤波R1R2或PFC控制器D2R10R12C2R9R11U1B-+D1R6R5R3+Vref-U1A R4C1Vcc去PWM控制器32156784U1:LM2904九、功率因数校正电路（PFC1原理示意图：2工作原理：输入电压经L1L2L3等组成的EMI滤波器，BRG1整流一路送PFC电感，另一路经R1R2分压后送入PFC控制器作为输入电压的取样，用以调整控制信号的占空比，有载分接开的大电流发生器即改变Q1导通和关断时间，稳定PFC输出电压。L4PFC电感，Q1导通时储存能量，Q1关断时施放能量。D1启动二极管。D2PFC整流二极管，C6C7滤波。PFC电压一路送后级电路，另一路经R3R4分压后送入PFC控制器作为PFC输出电压的取样，用以调整控制信号的占空比，稳定PFC输出电压。十、输入过欠压保护：1原理图：2工作原理：AC输入和 DC输入的开关电源的输入过欠压保护原理大致相同。保护电路的取样电压均来自输入滤波后的电压。取样电压分为两路，一路经 R1R2R3R4分压后输入比较器 3脚，如取样电压高于 2脚基准电压，比较器 1脚输出高电平去控制主控制器使其关断，电源无输出。另一路经 R7R8R9R10分压后输入比较器6脚，如取样电压低于5脚基准电压，本开关柜的直流高压发生器作用比较器7脚输出高电平去控制主控制器使其关断，电源无输出。共 10页第 8页 OT1A GNDINPUTOUTPUTU3Q4RLY1-A R28R27R26R25R24R23R22R21Z3D7D6D5D4D8R20SBA TF1RLY1-BD3Q3R19R18Q2R17C4Q1R16R15R14D2D1R13U2BU2A 48123765A GNDSSSSR12C3R11R10R9R8Z1C2C1R7VR1R6R5R4R3R2R1U1STL431TL431+-+-电池管理原理图1243A BCDD9123132十一、电池管理：1电池管理原理图：虚线框 A内的零件组成电池启动和关断电路；虚线框 B为电池充电线性稳压电路；虚线框 C为电子开关电路；虚线框D为电池充电电流限制电路。2电池启动原理：输入电压由INPUT和AGND端输入，分为三路。**路经D7直接送后级和电池启动、关断电路。R28R27R26分压后的电压使U3导通（此电压在设计时已计算好了正常工作时高于2.5V光藕OT1导通。R25为U3提供工作电压所以这两种电池都可以做成薄膜，节省材料。而硅太阳能电池，对太阳光谱中长波长的光，要求较厚的硅片（约100-300?m才能充分吸收；对于短波长的光，励电动机-直流高压发生器只在入射表面附近1?m区域内就已充分吸收了2具有光伏结构，即有一个内建电场所对应的势垒区。势垒区的重要作用是分离了两种不同电荷的光生非平衡载流子，p区内积累了非平衡空穴，而在n区内积累起非平衡电子。产生了一个与平衡pn结内建电场相反的光生电场，于是p区和n区间建立了光生电动势（或称光生电压）除了上述pn结能产生光生伏特效应外，金属-半导体形成的肖特基势垒层等其它许多结构都能产生光生伏特效应。其电子过程和pn结相类似，都是使适当波长的光照射材料后在半导体的界面或表面产生光生载流子，势垒区电场的作用下，光生电子和空穴向相反的方向漂移从而互相分离，器件两端积累产生光生电压。通常的发电系统如火力发电，就是燃烧石油或煤以其燃烧能来加热水，使之变成蒸汽，推动发电机发电；原子能发电则是以核裂变放出的能量代替燃烧石油或煤，干扰磁场-直流高压发生器而水力发电则是利用水的落差能使发电机旋转而发电。太阳能电池发电的原理是全新的与传统方法是完全不同，既没有马达旋转部分，也不会排出气体，清洁无污染的发电方式。单晶硅太阳能电池的典型结构如图所示。单晶硅太阳能电池通常是以p型Si为衬底，扩散n型杂质，形成如图(a所示结构为取出电流，p型衬底的整个下表面涂银并烧结，以形成银电极，接通两电极即能得电流。玻璃衬底非晶硅太阳能电池是先在玻璃衬底上淀积透明导电薄膜，然后依次用等离子体反应沉积p型、I型和n型三层a-Si接着再蒸涂金属电极铝，电池电流从透明导电薄膜和电极铝引出。玻璃衬底非晶硅太阳能电池的典型结构如图所示。不锈钢衬底型太阳能电池是不锈钢衬底上沉积pin非晶硅层，其上再沉积透明较小，而对开路电压影响较大。入射光功率一定（100mW/cm2并假设Voc=0.51VJsc=30mA /cm2Rs=0当光照较强时，二极管电流远大于漏电电流，变压器的原理-直流高压发生器此时，Rsh对光电池的影响较小，而相反的Rs影响就变大起来。I=IL-Is{exp[qV+RsI/kT]-1}右图给出了Rs对光电池输出特性的影响。可以看出光电池的输出特性随着Rs有着较大的变化，并且Rs对开路电压的影响几乎没有，但对短路电流却有很大的影响。入射光功率一定（100mW/cm2并假设Voc=0.51VJsc=30mA /cm2Rsh=∞。由前面分析可知，当漏电直流高压发生器Rsh降到100欧姆以下时，对光电池的影响就不可忽略了对于1cm2硅电池，只要Rsh大于500欧姆，砷化镓电池Rsh大于1000欧姆时，对输出特性的影响就不重要了另一方面，当总串联直流高压发生器Rs增加到5欧姆时，电池的转换效率就要下降30%可见Rs影响较大。*近对于硅电池，要求实用化的产品的Rs要在0.5欧姆以下。1太阳能电池的理论效率由下式决定：η=Voc?Isc?FFPin?S当入射太阳光谱AM0或AM1.5确定以后，其值就取决于开路电压Voc短路电流Isc和填充因子FF*大值。下面我就来分别考虑开路电压Voc短路电流Isc和填充因子FF*大值。短路电流Isc考虑：假设在太阳光谱中波长大于长波限的光对太阳能电池没有贡献，其中长波限满足：λmax=1.24?m/EgeV而其余部分的光子，因其能量hν大于材料的禁带宽度Eg被材料吸收而激发电子-空穴对。电空气开关-直流高压发生器假设其量子产额为1而且被激发出的光生少子在*理想的情况下，****地被收集起来。上述理想的假设下，*大短路电流值显然仅与材料带隙Eg有关，其计算结果如图所示。AMO和AM1.5光照射下的*大短路电流值。开路电压Voc考虑：开路电压Voc*大值，理想情况下有下式决定：Voc=kTqlnILIs+1式中IL光生电流，理想情况即为上图所对应的*大短路电流。Is二极管反向饱和电流，其满足：Is=AqDn/LnNA +Dp/LpNDni2ni2=NcNvexp-Eg/kT显然，Is取决于EgLnLpNA ND和**温度T大小，同时也与光电池结构有关。为了提高Voc常常采用 Eg大，少子寿命长及低直流高压发生器率（例如对硅单晶片选用0.2欧姆厘米）材料，代入合适的半导体参数的数值，给出硅的*大Voc值约700mV左右。填充因子FF考虑：理想情况下，填充因子FF仅是开路电压Voc函数，电空气开关-直流高压发生器可用以下经验公式表示：FF=Uoc-lnUoc+0.72

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