SolarMagic+IC芯片大幅简化太阳能发电系统设计

自2009年5月美国国家半导体(NSC)推出SolarMagic电源优化器(SMO)以来，全球共有600套总发电量达100 MWp的太阳能系统利用该产品进行监控及管理系统的操作。日前，该公司继推出效率可达99.5%的350W三模式电源转换器的芯片组SM3320后，又宣布推出一系列共10款全新的SolarMagic IC芯片，包括业界首个全桥门极驱动器和微功率稳压器，适用于光伏系统内各种不同的电子装置，例如微型逆变器、电源优化器、充电控制器和电池板安全系统。据称其优点是可以有效降低光伏系统的发电成本，提高其稳定性并简化相关电路设计。

目前搭建光伏系统的常用方式，是将多组串联的电池板并联，并向连接电网的逆变器输入。“但在SolarMagic技术中，NSC创造性的采用了分布式功率点跟踪系统(MPPT)，从而能够独立地增强并提高电池板的性能。”NSC亚太区核心市场业务发展总监张耀强进一步解释说，“在辐射、温度以及其它电池参数统一的情况下，除了转换效率差异之外，分布式和集中式这两种功率点跟踪系统在性能方面并没有差异。然而，在存在局部阴影的情况下，电池板不匹配将成为的问题。”

图1：NS光伏系统中电池充电器结构框图。

具体来看，两款型号分别为SM72441和SM72442的可编程MPPT控制器，让光伏系统的分布式电源优化器可以添加功率转换跟踪功能。这两款芯片具有多种不同功能，包括电压和电流诊断、4个内置的开关升压/降压转换器的控制功能、过压/过流保护及I2C接口连接功能等。

SM72295全桥门极驱动器和SM72482双通道5A复合式门极驱动器则可以支持电源优化器、微型逆变器和充电控制器内的电源处理电路。此外，这两款驱动器可以驱动4个采用全桥配置的分立式MOSFET，同时每款产品内置高端过流检测放大器，这些放大器具有更高的灌/拉电流。

稳压器方面，NSC为驱动电源优化器、微型逆变器和充电控制器的各类偏压供电系统提供了SM72485恒定导通时间开关稳压器和SM72238 5V低压降稳压器。前者的操作电压达100V，且电源转换效率极高。

此外，NSC还特别为光伏系统分布式电源优化器和电池充电器的辅助电路提供多款不同的传感和检测电路产品，让此类应用可以添加防护、传感，监督和控制等功能。例如，SM72240芯片是一款配备监控功能的复位电路；SM72375芯片是一款双通道的微功耗轨到轨输入CMOS比较器；SM72480芯片是一款业界精确并可预设温度的开关及传感器；SM72501芯片则是一款可工作在较宽供电电压范围下的高精度CMOS轨到轨输入/输出放大器，具有极低的偏移电压和输入偏置电流。

目前，这10款全新的SolarMagic IC芯片采用多种不同的业界标准封装，采购均以1,000颗为单位，单颗售价由0.50美元至4.10美元不等，全部均已开始批量供应。NSC还提供全套参考设计及应用注释，以便设计师可以迅速完成光伏系统的整个电路设计。每一款参考设计都包括专用的评估板，所需物料清单及电路图，均可从网上下载(//www.solarmagic.com/applications)