STEVAL-ISV006V2解决方案的主要特性及应用

ST公司的STEVAL-ISV006V2是采用SPV1040的5W太阳能电池充电器，是高效率的DC / DC转换器，嵌入了MPPT算法，输入电压可低至0.3V，输入反向极性保护。而SPV1040的输入电压从0.3V到本世纪5.5V，具有140mΩ同步整流器和120mΩ电源开关，固定的100kHz PWM频率，效率高达成95％，主要用于智能手机和GPS系统，小型电器和传感器，PMP，数码相机，玩具和手提保健设备。本文介绍了SPV1040主要特性，方框图，应用电路以及评估板STEVAL-ISV006V2主要特性，电路图，材料清单和PCB布局图。

SPV1040器件是一种低功率，低电压，单片升压转换器，其输入电压范围为0.3 V至5.5 V，即使在低电压的情况下，即使在单个太阳能电池（或燃料电池）的情况下，它也能够最大化产生的能量输入电压处理能力极为重要。

得益于嵌入式MPPT算法，即使在变化的环境条件下（如辐射，污垢，温度），SPV1040仍可从电池收集并传输至输出的功率方面提供最大的效率。

该器件采用输入电压调节环路，该环路通过电阻分压器固定充电电池的电压。根据充电电流要求，使用电流检测电阻器设置最大输出电流。

如果达到最大电流阈值（最大1.8 A）或超过最大温度限制（最大155°C），SPV1040通过停止PWM开关来保护自身和其他应用设备。

SPV1040的另一个内置功能是输入源反极性保护，可防止在输入端将太阳能电池板反向连接时损坏。

SPV1040主要特性：

■0.3 V至5.5 V工作输入电压

■ 140mΩ内部同步整流器

■120mΩ内部电源有源开关

■100 kHz固定PWM频率

■占空比由MPPT算法控制

■输出电压调节，过流和过热保护

■输入源反极性保护

■内置软启动

■效率高达95％

■3 mm x 4.4 mm TSSOP8封装

SPV1040应用：

■智能电话和GPS系统

■无线耳机

■小家电，传感器

■便携式媒体播放器

■数码相机

■玩具和便携式医疗保健

图1.SPV1040框图

图2.SPV1040简化应用电路

评估板STEVAL-ISV006V2

演示板基于带有嵌入式MPPT的SPV1040高效太阳能电池充电器。SPV1040器件是一种低功率，低电压，单片升压转换器，其输入电压范围为0.3 V至5.5 V，即使在单个太阳能电池（或燃料电池）较低的情况下，它也能够最大化其能量产生。输入电压处理能力极为重要。

得益于嵌入式MPPT算法，即使在变化的环境条件下（例如辐射，污垢，温度），SPV1040仍可提供从电池收集到并传输至输出的最大效率。

该器件采用输入电压调节环路，该环路通过电阻分压器固定充电电池的电压。根据充电电流要求，使用电流检测电阻器设置最大输出电流。

如果达到最大电流阈值（高达2 A）或超过最大温度限制（高达155°C），SPV1040会通过停止PWM开关来保护自身和其他应用设备。

STEVAL-ISV006V2演示板由PPK为200 mW的PV面板提供，根据应用要求，可以用PPK高达5 W（VOC 《5 V）的PV面板代替。

输出负载是一个220 mF，5.5 V的超级电容器，可以用铅酸，NiCd或NiMh可充电电池（最大电压= 5且所选PV面板的VOC大于）来代替。

该演示板提供了使用2简单充电状态指示器LED s和3个修剪器可根据具体应用的要求，以允许设置。

评估板STEVAL-ISV006V2主要特性：

■高效率单片升压DC-DC转换器

■专有的“扰动并观察”嵌入式MPPT算法

■极低的输入电压（低至0.3 V）

■集成的RON电阻低的N沟道和P沟道MOSFET

■过流和过热保护

■输入反极性保护

■LED充电状态指示器

■符合RoHS

图3.基本的升压应用电路

图4.评估板STEVAL-ISV006V2外形图

图5.评估板STEVAL-ISV006V2电路图

评估板STEVAL-ISV006V2材料清单：

图6.评估板STEVAL-ISV006V2 PCB布局图（顶部）

图7.评估板STEVAL-ISV006V2 PCB布局图（紧凑）

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