[发明专利]基于离网光伏发电系统的辅助电源

说明书

技术领域

本发明涉及离网光伏发电系统，具体是指一种基于离网光伏发电系统的辅助电源。

背景技术

在19世纪末，由于人类对大自然资源无节制的掠夺，人类的生存发展面临着“资源缺乏”这一严重的问题；而太阳能资源是二十一世纪人类主要该利用的能源之一。目前，光伏发电是发展最快，利用范围最广泛的太阳能利用方式。作为光伏发电系统的核心部分之一“辅助电源”对光伏发电系统起着举足轻重的作用。光伏发电系统的辅助电源主要用于给光伏发电系统的控制电路、驱动电路或者监控电路供电。辅助电源不仅影响着整个系统的稳定性，可靠性，以及效率，而且会影响整个光伏发电系统的设计策略。

顾名思义，离网光伏发电系统就是直接利用太阳能板将太阳能转化为直流电压；然后通过DC-DC中的buck电路将不稳的直流电压转化为所需要稳定的直流电压。国内外传统的buck电路的电压输出经过反馈电路的反馈引脚，反馈电压VFB与设定好的比较电压进行比较；产生的差错电压输入到PWM(脉冲宽度调节)模块，PWM根据差错电压进行调节占空比，从而调节电压的输出，如图1所示的传统辅助电源基本流程图。然而传统的辅助电源中的取样电路、放大电路和PWM控制电路成本较高，且外围器件比较繁多，导致辅助电源价格高，难以规划化推广。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种具有电路结构简单、成本低廉、性能稳定和制作及调试方便等优点的基于离网光伏发电系统的辅助电源。

为实现上述目的，本发明的技术方案是包括有电源输入端、、整流滤波电路、开关变压器T3、紧密光耦反馈电路和电源输出端，并以TOPSwitch-256单片开关电源芯片组成单端反激式拓扑电路,电源输入端的输入电压为直流电压38V到375V，所述的整流滤波电路包括有电感(L3),其参数20μH/15A。

进一步设置是所述的紧密光耦反馈电路为TL431型。

基于TOPSwitch-256（Three-Terminal Off-line PWM Switch）单片开关电源芯片，此芯片是美国PI公司于上个世纪90年代中期推出的新型高频开关电源芯片；它仅用了3个管脚就将脱线式开关电源所必需具有高雅N 沟道MOS场效应管，电压型PWM控制器，100khz高频振荡器，高电压启动偏执电路，基准电压，用于环路补偿的并联翩制调整器，误差放大器和故障保护功能模块等全部功能集成在一起了。本发明采用TOPSwitch器件的开关电源与传统的分立的MOSFET功率开关管及PWM集成控制芯片控制的辅助开关电源相比，具有电路结构简单，成本低廉，性能稳定，制作及调试方便等优点；典型的应用为单端反激式拓扑结构。

本发明单端反激式辅助电源工作原理：此电路采用TL431的紧密光耦反馈电路，其电路比较简单，稳压性能也比较好；它适合构建精度较高的开关电源。其具体电路图如上所示，所谓单端是指TOPSwitch系列中一个脉冲调制信号功率输出端D。反激式是指功率MOSFET导通的时候，就将电能储存在高频变压器的初级线圈上，仅当MOSFET关断的时候，才向次级输送电能。由于开关频率高达130KHZ，使得高频变压器能够快速储存，释放能量，经高频整流滤波后即可获得直流连续输出。这就是反馈式电路的基本工作原理。二反馈回路通过控制芯片的控制端C的电流来调节占空比，从而达到稳压的目的。

经过调试，得到输出的结果为稳定15V的直流电压，基本上无文波。在示波器上显示结果如下：输出电压为15V， 1%的上下浮动,电流为0.5A。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步介绍。

附图说明

图1 传统辅助电源基本流程图；

图2 本发明电路连接图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

如图2所示的本发明的具体实施，包括有电源输入端1、开关变压器T3 、紧密光耦反馈电路2和电源输出端3，并以TOPSwitch-256单片开关电源芯片4组成单端反激式拓扑电路，此外，本实施例所述的紧密光耦反馈电路为TL431型。