本實用新型涉及開關電路領域，具體涉及一種降低太陽能旁路開關電路功耗的裝置。

背景技術：

太陽能電池板是由多個太陽能單元串聯(lián)組成，每個太陽能單元或者固定數(shù)量的串聯(lián)單元需要并聯(lián)一個旁路二極管，當對應的太陽能單元被云、異物遮擋或者損壞時，則該單元不會產(chǎn)生電能，則其他單元產(chǎn)生的電流會從被遮擋單元的旁路二極管通過，這樣就不會因為一個單元損壞導致整個太陽能電池板無法工作的情況發(fā)生。但旁路二極管存在一個問題，當旁路二極管使用肖特基二極管時，其存在正向壓降，在二極管上會產(chǎn)生很大的功耗，旁路二極管的溫度會很高。更進一步的現(xiàn)有技術，則采用旁路開關電路控制Power MOS來代替旁路二極管。旁路開關電路一般包括Power MOS管M1和M2，振蕩器101，電荷泵102，以及一個由電阻R1、R2、比較器104、基準電路103以及驅動器105組成的電壓檢測模塊組成。在Power MOS管M1上產(chǎn)生功耗很小，從而降低溫度可以，太陽能板的轉化效率提高，可靠性提高。

但是上述方案存在充放電過程中，旁路開關電路的電壓檢測模塊會持續(xù)不斷的損耗電容C1的能量，增加電容C1的充電時間，增加功耗、提高溫度的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題在于提供一種能夠減小太陽能旁路開關電路的功耗、降低所述電路溫度的裝置，所述裝置通過減少旁路開關電路的電壓檢測模塊工作頻率，達到減少電容C1的充電時間，最終減小太陽能旁路開關電路的功耗、降低所述電路溫度的目的。

為解決上述技術問題，本實用新型方案包括Power MOS管M1，所述Power MOS管M1漏極和源極之間依次連接有Power MOS管M2，振蕩器201、電荷泵202，電容C1，以及連接在電容C1及所述Power MOS管M1之間的電壓檢測模塊，其特征在于：所述裝置還包括一個分時脈沖產(chǎn)生電路206，分時脈沖產(chǎn)生電路206連接在振蕩器201和電荷泵202之間，以及一個連接在電容C1、所述電壓檢測模塊及所述分時脈沖產(chǎn)生電路206之間的PMOS管M3。

上述方案中，為優(yōu)化，進一步地，所述電壓檢測模塊包括依次連接的電阻R1、電阻R2，基準電路203，比較器204以及驅動器205。

進一步地，所述比較器204的最大偏置電流不大于3nA。

進一步地，所述分時脈沖產(chǎn)生電路206是產(chǎn)生循環(huán)方波信號的電路。

進一步地，所述循環(huán)方波的周期內(nèi)的高低電平的比值可控。

進一步地，所述振蕩器201是脈沖振蕩器。

進一步地，所述振蕩器201是脈沖信號頻率固定的脈沖振蕩器。

進一步地，所述裝置用于太陽能電池板。

本實用新型如圖2連接電路圖，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型在旁路開關電路中加入分時脈沖產(chǎn)生電路206和PMOS管M3。通過設置分時脈沖產(chǎn)生電路206產(chǎn)生的脈沖信號一個周期內(nèi)的高低電平比值，能夠控制PMOS管M3關斷和開通的時間比值，進而能夠控制所述電壓檢測電路的工作時間頻率，減小電壓檢測電路的功耗。

本實用新型的有益效果：(1)降低旁路開關電路功耗；(2)降低溫度；(3)提高太陽能板的轉化效率；(4)提高太陽能板的可靠性。

附圖說明

圖1現(xiàn)有技術的裝置電路圖

圖2本實用新型裝置電路圖

圖3本實用新型裝置脈沖信號的周期時序圖

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例1

本實用新型裝置電路圖如圖2，其在現(xiàn)有技術的改良方案的基礎上，在電路中增加了一個分時脈沖產(chǎn)生電路206和一個PMOS管M3。分時脈沖產(chǎn)生電路206連接在振蕩器201和電荷泵202之間，以及一個連接在電容C1、所述電壓檢測模塊及所述分時脈沖產(chǎn)生電路206之間的PMOS管M3。

所述分時脈沖產(chǎn)生電路206是產(chǎn)生循環(huán)方波信號的電路。所述循環(huán)方波的周期內(nèi)的高低電平的比值可控。所述振蕩器201是脈沖振蕩器，所述振蕩器201是脈沖信號頻率固定的脈沖振蕩器。另外，理想的比較器的輸入阻抗為無窮大，因此，理論上對輸入信號不產(chǎn)生影響，而實際比較器的輸入阻抗不可能做到無窮大，輸入端有電流經(jīng)過信號源內(nèi)阻并流入比較器內(nèi)部，從而產(chǎn)生額外的壓差。偏置電流定義為兩個比較器輸入電流的中值，用于衡量輸入阻抗的影響。本實施例中比較器(204)的最大偏置電流不大于3nA，采用MAX917系列比較器，最大偏置電流為2nA。所述電壓檢測模塊包括依次連接的電阻R1、電阻R2，基準電路203，比較器204以及驅動器205。本實施例所述裝置用于太陽能電池板。

本實施例所述裝置的工作原理包括：

(1)所述電壓檢測模塊檢測電容C1的電量不足以開啟Power MOS M1時，Power MOS管M2開啟，振蕩器201產(chǎn)生的脈沖信號，送入電荷泵202，電荷泵202工作，給電容C1進行充電；

(2)所述振蕩器201產(chǎn)生的脈沖信號同時也送入分時脈沖產(chǎn)生電路206，產(chǎn)生分時脈沖控制PMOS管M3，分時脈沖信號處于低電平時，PMOS管M3開通，所述電壓檢測模塊工作；分時脈沖信號處于高電平時，PMOS管M3關斷，所述電壓檢測模塊不工作；

(3)所述電壓檢測模塊在PMOS管M3開通時檢測電容C1電壓，電容C1電壓不足以開啟Power MOS管M1時，重復步驟(1)。

分時脈沖信號是一個周期為T的循環(huán)方波信號,時序圖如圖3。周期T內(nèi)高電平時間Toff內(nèi)關斷PMOS管M3，低電平時間Ton內(nèi)開啟PMOS管M3，電壓檢測模塊工作，檢測電容C1的電壓Vcc能否開啟Power MOS管M1。

所述電壓檢測模塊降低后的功耗為I＝Icc×Ton/(Ton+Toff)。其中Icc為電壓檢測模塊的靜態(tài)電流，Ton和Toff分別為脈沖信號一個周期T的低電平時間和高電平時間。本實用新型采用高電平時間Ton＝T/10，低電平時間Toff＝9T/10。則旁路電路中電壓檢測模塊消耗的功耗降低為I＝Icc×Ton/(Ton+Toff)＝0.1Icc。電荷泵(202)對C1的充電電流不變，電壓檢測模塊的功耗就降低為現(xiàn)有技術改良方案中電壓檢測模塊功耗的1/10。

所述振蕩器201產(chǎn)生的脈沖信號是固定頻率的脈沖信號。所述分時脈沖產(chǎn)生電路206產(chǎn)生的分時脈沖信號是循環(huán)方波信號。

上述裝置能夠替代旁路二極管用于太陽能電池板。當太陽能電池板的某一個單元被遮擋，不產(chǎn)生電能，另外的單元正常工作，則電流就會通過被擋單元的上述裝置通過，而不是消耗在該單元產(chǎn)生的阻抗中，從而確保太陽能電池板仍然能夠輸出電能。

實施例2

本實施例在實施例1的基礎上進一步說明分時脈沖產(chǎn)生電路206產(chǎn)生的分時脈沖信號周期T內(nèi)高電平與低電平時間的占比對旁路開關電路中電壓檢測模塊功耗的影響。

本實用新型采用周期為T的循環(huán)方波信號，其高電平時間Ton＝T/20，低電平時間Toff＝19T/20。則旁路電路中電壓檢測模塊消耗的功耗降低為I＝Icc×Ton/(Ton+Toff)＝0.05Icc。電荷泵202對C1的充電電流不變，電壓檢測模塊的功耗就降低為現(xiàn)有技術方案中電壓檢測模塊功耗的1/20。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。