带有MPPT功能的高效率光伏电池升压转换器芯片

作     者：朱浠文 姜庆 秦鹏 胥凯旋 张宇峰 ZHU Xiwen;JIANG Qing;QIN Peng;XU Kaixuan;ZHANG Yufeng

作者机构：哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 联合微电子中心有限责任公司重庆401332 

出 版 物：《微电子学》 (Microelectronics)

年 卷 期：2022年第52卷第4期

页      面：681-688页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(62004051) 

主　　题：升压转换器 电荷泵 最大功率点追踪 光伏能量收集 

摘      要：为了提高光伏电池的收集效率和环境适应性,提出了一种带有MPPT功能的高效率光伏电池升压转换器芯片。该电路系统包括新型四相高效电荷泵模块、扰动观察法MPPT控制电路模块、反馈控制模块、纳安级电流基准、检测电路模块等。该芯片采用0.35μm BCD工艺设计、仿真并流片。芯片尺寸为3.15 mm×2.43 mm。测试结果表明,当光伏电池输出电压大于0.5 V时,升压转换器芯片输出电压提升到3V,电压转换效率可达99.4%。MPPT算法使输出功率提升8.53%。当输出负载电流为297μA时,最宽输出PCE达到85.1%。该芯片实现了高效升压光伏电池输出电压的目标。