基于SM72295的功率优化器采样模块应用研究

徐梦明,朱建良

(南京理工大学 自动化学院，南京 210094)

功率优化器连接于光伏组件的两端，可实现组件级MPPT，使光伏组件的输出功率最大。采样模块是功率优化器的重要组成部分，当前的功率优化器要满足实时监控组件的电压、电流和故障与否等工作状态的需求，这也对其采样模块采集数据的速度和精确度提出了更高的要求。

本文主要介绍了基于SM72295采样模块的硬件设计和软件设计，在不同电压和电流条件下进行实际样机测试，分析实验结果，旨在提高功率优化器的采样精度，简化硬件电路设计，为功率优化器大规模应用于分布式光伏发电系统奠定基础。

1 工作原理

功率优化器连接于光伏组件和逆变器(或负载)之间，主控芯片选用STM32F013C8T6，其主电路DC/DC电路采用桥式Buck-Boost拓扑结构，核心算法为MPPT，系统框图如图1所示。

图1 功率优化器系统框图

采样电路将光伏组件输出的工作电压和工作电流，转换为可被控制芯片读取的信号形式，传输给控制芯片[1]。驱动电路的核心是SM72295芯片，该芯片将开关管的控制信号(PWM)传递给DC/DC电路，通过调节PWM的占空比，控制光伏电池工作电压，最终实现负载匹配，使光伏组件输出功率最大[2]。

通过比较输入和输出电压，来选择Buck-Boost电路工作在升压、降压或直通模式；同时MPPT算法的实现基于输入电压和功率。因此Buck-Boost结构的功率优化器的采样电路共4路包括：输入、输出电压采样电路和输入、输出电流采样电路。

2 硬件设计

2.1 SM72295芯片

功率优化器的驱动……