一种太阳电池串联均压控制系统

3　工作原理

3.1主电路

　　在上述双向功率流动的CUK变换器的基础上，组成了双太阳能电池串联均压系统的主电路,如图3所示。其中：PANEL A　PANEL B分别为两块相串联的太阳能电池板，L1,L2为紧耦合电感，C为能量交换电容，G1 G2为开关管，D1 D2 为快恢复二极管，R1 R2为开关管漏极电流取样电阻，R为负载电阻。

图3　　系统主电路原理图

3.2控制电路

　　系统控制框图如图4所示。调节系统以美国德州仪器公司（TEXAS INSTRUMENTS）

图4　控制框图

的脉宽调制芯片TL494为核心，采用传统的电压外环，电流内环的双闭环控制方案。TL494是一种电压型脉宽调制芯片，内置两个误差放大器。这里使用其中一个做为电流内环。
两块太阳能电池板端电压Ua,Ub对地极性相反，同时加到电压环输入端。经过电压环比例积分环节和绝对值运算，送到TL494的误差放大器反相输入端（2脚），作为电流环的给定，同时电压环比例积分调节器的输出经放大后决定封锁G1或G2。即作为极性开关，采样电流送至TL494的误差放大器同相输入端（1脚）。TL494的13脚上拉为高电平，设置为推挽输出方式，调制脉冲输出端8脚和11脚输出脉冲频率为振荡器频率1/2的PWM的方波，经图腾柱电路放大后，推动开关管Q1和Q2。

　　系统投入运行后，假设Ua>Ub，电压环比例积分调节器的输出高电平封锁Q2的驱动电路，TL494的调制脉冲输出端A(8脚)输出PWM方波无效，只有Q1导通,功率从PANEL　A流向PANEL B,Ua下降，Ub上升，最终Ua＝Ub。反之，UaUb，电压环比例积分调节器的输出高电平封锁Q1的驱动电路，TL494的调制脉冲输出端B(11)脚输出PWM方波无效，只有Q2导通,功率从PANEL B流向PANEL A，Ua上升，Ub下降，最终亦Ua＝Ub。