摘 要： 根據(jù)太陽能電池在光照不足時無法對蓄電池正常充電的情況，經過分析，確定采用Boost電路的DC-DC變換電路來解決太陽能電池的不穩(wěn)定問題。針對DC-DC變換電路的特點，設計了電源輸入電路、脈寬調制電路以及推挽電路，應用Multisim軟件對電路進行了仿真。各部分電路的仿真結果證明了該方案的可行性。
關鍵詞： 太陽能；DC-DC；Boost電路；脈寬調制

　隨著太陽能發(fā)電技術的發(fā)展，太陽能電池已在交通、通信、家庭燈具電源、衛(wèi)星、航天器的電源系統(tǒng)等很多領域被廣泛使用。它是一種很有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性等優(yōu)點。但太陽能電池也存在不穩(wěn)定性，這將導致在晝夜、不同天氣等條件下對負載正常供電產生影響，同時，在日照不足時蓄電池的儲能也存在不能工作的問題。針對這個問題，國內也有關于太陽能電池升壓控制電路的相關設計，但只給出了主體設計及充電電路，未進行深入的分析與驗證。本文根據(jù)DC-DC變換電路的特點，設計了電源輸入電路、脈寬調制電路以及推挽電路，通過Multisim軟件對各部分電路進行仿真，驗證了該方案的可行性。
1 設計方案
　單節(jié)太陽能電池最低電壓一般在0.4 V~0.7 V之間，將20節(jié)太陽能電池串聯(lián)起來，當光照不足時，該電源產生的電壓約為9 V，為了將電壓升高至14 V，直接對12 V的蓄電池充電，本文設計了一款DC-DC升壓電路，該電路主要由脈寬調制控制和推挽電路兩部分組成，主要設計框圖如圖1所示。

　由圖1可見，太陽能電池輸出的直流電壓經濾波除掉噪聲干擾后，由脈寬調制控制器實現(xiàn)脈寬調制。經推挽變換器和濾波電路后輸出直流電壓。輸出電壓與反饋控制電路進行比較，如輸出電壓為14 V，可直接對蓄電池充電；如小于14 V，則經升壓電路升壓至14 V后對蓄電池充電，由此可保持電源持續(xù)工作。
2 電路的設計與仿真
2.1 電源輸入濾波電路設計
　電源輸入濾波電路主要是抑制直流公共電源噪聲耦合，去除串入電源的外來干擾噪聲，并可抑制電路自身因電流或電壓變化產生的噪聲對鄰近電路之間通過電源的耦合干擾。電路中C2采用低阻電解電容，C1采用高頻特性好的瓷片或聚苯乙烯電容[1]，如圖2所示。

2.3 推挽變換器的設計