【導(dǎo)讀】如今，太陽能在人類生活中被廣泛應(yīng)用，然而與輻射到地球上的能量相比較，被我們利用的太陽能微乎其微，如何優(yōu)化設(shè)計并普及成為重點所在，雖然人們嘗試過延長照明時間或者加大照射面積，但所利用的能源都有限，如何在有限的資源下充分發(fā)揮太陽能的作用，針對太陽能進行DC-DC優(yōu)化設(shè)計，本文會一一解答。
圖題：系統(tǒng)框圖
從太陽能板吸收的光能通過溫度傳感器轉(zhuǎn)變成電能
DS7505- 高精度數(shù)字溫度計和溫度監(jiān)控器
低壓(1.7V至3.7V)數(shù)字溫度計和溫度調(diào)節(jié)器在-55°C至+125°C溫度范圍內(nèi)提供9、10、11或12位數(shù)字溫度讀數(shù)，在0°C至+70°C溫度范圍內(nèi)精度為±0.5°C。9位分辨率模式軟件兼容于LM75，與DS7505的通訊可由簡單的2線串行接口實現(xiàn)。芯片具備三個地址引腳，允許最多8個DS7505掛接在同一個2線總線上，大大簡化了分布式溫度檢測應(yīng)用…被大量應(yīng)用于任何對溫度敏感的系統(tǒng)…
優(yōu)勢及特色：
1．具有一個專用的漏極開路輸出(O.S.)和可編程故障容限，允許用戶定義觸發(fā)O.S.報警輸出所需的連續(xù)故障條件次數(shù)
2．根據(jù)用戶對存儲在EEPROM寄存器中的觸發(fā)門限(TOS和THYST)的定義，提供兩種溫度調(diào)節(jié)模式
3．軟件兼容于LM75/DS75的升級版溫度傳感器，具有非易失溫度調(diào)節(jié)門限存儲
二、DC-DC轉(zhuǎn)換器
通過溫度傳感器轉(zhuǎn)變的電能通過DC-DC轉(zhuǎn)換器得到我們所需要的標(biāo)準(zhǔn)電壓
MAX5033 -500mA、76V、高效率、MAXPower降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器
易于使用、高效率、高壓、降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器，工作于高達(dá)76V的輸入電壓，空載時僅消耗270µA的靜態(tài)電流。脈寬調(diào)制(PWM)轉(zhuǎn)換器重載時工作在固定的125kHz開關(guān)頻率，輕載時可自動切換到脈沖跳頻模式，以達(dá)到低靜態(tài)電流和高效率。包括內(nèi)部頻率補償，簡化了電路應(yīng)用…完美應(yīng)用于工業(yè)、消費電子及分布式電源…
優(yōu)勢和特點：
1. 內(nèi)部采用低導(dǎo)通電阻、高電壓DMOS晶體管，以獲得高效率和降低整個系統(tǒng)成本
2. 包括欠壓鎖存、逐周期限流、間歇模式輸出短路保護及熱關(guān)斷功能
3. 內(nèi)置0.4Ω高端DMOS FET、空載時，270µA的靜態(tài)電流；10µA的關(guān)斷電流
三、電能測量
通過DC-DC轉(zhuǎn)換器的電能需經(jīng)過儀器的測量及監(jiān)測
78M6612 - 單相、雙輸出功率和電能測量IC，業(yè)內(nèi)首款、也是唯一的嵌入式交流電表方案，用于家庭和企業(yè)
一款高度集成的單相功率和能量測量與監(jiān)測片上系統(tǒng)(SoC)，包括32位計算引擎(CE)、MPU核、RTC和閃存。采用一次變換架構(gòu)以及22位Σ-Δ ADC、四路模擬輸入、數(shù)字溫度補償和高精度電壓基準(zhǔn)，能夠以極少的外部元件支持較寬范圍的單相、雙輸出功率測量應(yīng)用…被大量用在消費類白色家電及自動化行業(yè)…
優(yōu)勢和特點：
1. 在2000:1電流范圍和整個工作溫度范圍內(nèi)保持優(yōu)于0.5% Wh的精度
2. 脈沖輸出提供脈沖計數(shù)功能、交流電頻率計數(shù)，用于RTC、數(shù)字溫度補償
3. 提供電池備份，用于RTC和電池監(jiān)測、8位MPU (80515)、單指令周期，內(nèi)置ICE用于MPU調(diào)試
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四、DC-DC優(yōu)化：MOSFET驅(qū)動器
MAX15070A- 7A吸入電流、3A源出電流、12ns、SOT23 MOSFET驅(qū)動器
具有極小延時的微型MOSFET驅(qū)動器，提供較寬的源出/吸入電流，可以吸收7A并源出3A峰值電流。此器件為MAX5048的升級版本，具有反相和同相輸入，為控制MOSFET提供更大的靈活性。同時提供兩路獨立的互補模式輸出，可靈活地控制開關(guān)導(dǎo)通和關(guān)斷速度…在MOSFET開關(guān)控制及轉(zhuǎn)換器中大量應(yīng)用…
優(yōu)勢及特色：
1.具有非常短的開關(guān)時間和傳輸延遲(12ns，典型值)，非常適合用于高頻電路
2.反相和同相輸入傳輸延遲匹配在500ps以內(nèi)、熱關(guān)斷保護
3.小尺寸SOT23封裝，允許在下方布設(shè)PCB引線、-40°C至+125°C工作溫度范圍
五、通信功能
①G3-PLC
MAX2992- G3-PLC MAC/PHY電力線收發(fā)器
業(yè)內(nèi)首款G3-PLC兼容調(diào)制解調(diào)器，可通過交流電力線提供半雙工異步數(shù)據(jù)通信，傳輸速率高達(dá)300kbps。MAX2992是一款片上系統(tǒng)(SoC)，利用Maxim的32位MAXQ30微控制器核構(gòu)建物理層(PHY)和媒體訪問控制(MAC)層。集成了模擬前端收發(fā)器的MAX2991能夠與此器件無縫連接，共同與MAX2992 G3-PLC™固件構(gòu)成完整的G3-PLC調(diào)制解調(diào)方案…在太陽能、新能源管理及智能電網(wǎng)中大量應(yīng)用..
優(yōu)勢及特色：
1. 集成了可編程陷波機制，允許對調(diào)制解調(diào)器發(fā)送頻譜的某個頻段進行陷波處理
2. 增強CSMA/CA和ARQ，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，支持各種網(wǎng)絡(luò)的通用MAC層服務(wù)
3. 智能通信機制和增強系統(tǒng)確保在任何信道條件下正常工作
②RF發(fā)送器
MAX7049(中文資料) -高性能、288MHz至945MHz ASK/FSK ISM發(fā)送器
高性能、單芯片、超低功耗ASK/FSK UHF發(fā)送器工作在288MHz至945MHz工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)(ISM)載波頻段，提供最大的輸出發(fā)射功率，消耗最少的電源電流，包括一個低相位噪聲N分頻合成器，支持高精度調(diào)諧、快速變頻，并可有效降低帶外功率。為支持窄帶應(yīng)用，還具有幅度整形和頻率整形功能，方便用戶優(yōu)化頻譜效率…
優(yōu)勢及特色：
1. 提供高達(dá)+15dBm的Tx功率，非常適合遠(yuǎn)距離通信應(yīng)用
2. 配合一個低成本的微處理器控制單元(MCU)、一個晶體和少數(shù)無源元件，即可構(gòu)成完整的發(fā)送器系統(tǒng)
3. 內(nèi)置溫度傳感器、帶有用戶自定義外部環(huán)路濾波器的快速N分頻合成器
③RS-232/RS-485
MAX14780E(中文資料)-+5.0V、±30kV ESD保護、失效保護、熱插拔、RS-485/RS-422收發(fā)器
RS-485收發(fā)器，具有高達(dá)±30kV的ESD保護，提供高度可靠的系統(tǒng)性能，內(nèi)置一路驅(qū)動器和一路接收器。包括失效保護電路，當(dāng)接收器輸入開路或短路時確保接收器輸出邏輯高電平。如果掛在總線上的所有發(fā)送器被禁用(高阻)，接收器將輸出邏輯高電平…
優(yōu)勢及特色：
1. 具有熱插拔功能，在上電或熱插入時可以消除總線上的瞬態(tài)故障
2. 具有限擺率驅(qū)動，能夠降低EMI和由于不恰當(dāng)?shù)碾娎|匹配所引起的反射，實現(xiàn)高達(dá)500kbps的無差錯數(shù)據(jù)傳輸
3. 具有1/8單位負(fù)載輸入阻抗，總線上可以掛接多達(dá)256個收發(fā)器
④CAN
MAX13051 -±80V故障保護CAN收發(fā)器，具有自動波特率模式
具有自動波特率模式、±80V故障保護的CAN收發(fā)器，可理想用于需要過壓保護的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)和其他工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。MAX13051可以為CAN協(xié)議控制器和CAN總線的物理線路提供連接…尤其適合于電信、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的應(yīng)用…
優(yōu)勢及特色：
1. 提供由發(fā)送器數(shù)據(jù)(TXD)主導(dǎo)的超時功能，這可以防止出錯的CAN控制器將總線箝位至主導(dǎo)電平
2. 提供自動波特率模式，允許微控制器計算輸入波特率，而不會破壞CAN協(xié)議的通信
3. 具有±6kV人體放電模型保護功能，使該系列器件可理想的應(yīng)用于惡劣環(huán)境
⑤安全保護
MAX32590 -DeepCover安全微處理器，集成ARM926EJ-S處理器核
嵌入式安全處理器方案為敏感數(shù)據(jù)提供多重保護，采用先進的物理安全機制提供最可靠的加密存儲。DeepCover安全處理器提供安全、高成效、可協(xié)同操作的解決方案，用于構(gòu)建新一代信任設(shè)備。同時能夠充分利用器件帶寬，支持100Mbps以太網(wǎng)、大型彩色LCD顯示器、吉比特海量存儲器等設(shè)備的高速通信…
優(yōu)勢及特色：
1. 提供真正的隨機數(shù)發(fā)生器、電池備份RTC、非易失SRAM以及實時環(huán)境監(jiān)測和篡改偵測電路，為系統(tǒng)級設(shè)計提供便利條件
2. 集成密碼鍵盤和熱敏打印機接口為移動POS終端提供完備方案
3. 帶有公鑰認(rèn)證的安全裝載器、動態(tài)故障檢測的芯片防護罩和溫度和電壓篡改偵測
充分發(fā)揮太陽能的價值在當(dāng)今時代是亟待解決的問題，太陽能的無止盡、純綠色充分的實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，太陽能的成本問題以及不穩(wěn)定性會被攻克。
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