如我們在先前的單板系統設計原理圖中所見,透過 LTC4416 實現了雙輸入電源來源。
LTC4416 透過降低功率損耗,能在兩個電源之間實現低壓降的無縫切換。
藉由控制外部 P 通道 MOSFET,使其如同理想二極體般運作,此元件能大幅降低導通損耗,進而提升整體系統效率與可靠性。
系統的運作方式為:當主要電源的電壓高於設定門檻時,會優先選擇主要電源。當主要輸入電壓低於失效電壓時,控制器會無縫切換至次要電源。
LTC4416 可依據 E1 與 E2 腳位的設定,以六種不同模式運作。每種模式決定晶片如何在兩個電源來源之間進行選擇。
在此設定中,所選模式為 V1 > V2,其中 E1 設為「Sense」,E2 設為 0,表示晶片會始終優先選擇 V1 輸入。
- V1 支援 15 V 至 35 V 的寬輸入範圍,作為主要電源
- V2 為太陽能板輸入,範圍為 3.6 V 至 15 V,作為備用電源
當 V1 為 15 V 或以上時,LTC4416 會選擇 V1 作為主要電源,並關閉 V2,因為 V1 較高。
若 V1 降至 13.4 V,系統會自動切換至 V2,使太陽能板成為主要供電來源,只要其電壓處於有效範圍(3.6 V 至 15 V)。此狀態會持續,直到 V1 電壓再次上升。
系統恢復切回 V1 的電壓點(restore point)設定為 15 V。
切換(failover)與恢復行為可透過調整電阻 R1、R2、R3 的數值,並依據規格書中的公式進行設定。

當 V1 被識別並選為主要來源後,V2 則作為備用電源。系統始終會切換至具有較高有效電壓的來源,因此若 V2 持續高於 V1,則不會切回 V1。
圖 3. 單板解決方案的實作與測試結果
如圖 3 所示,該電路板從兩個輸入(V1 與 V2)取得電力,用於為電池充電並供應負載。若主要電源失效,在日照充足時,太陽能板會接管供電,同時為電池充電並為負載供電。到了夜晚或日照強度不足、導致太陽能板電壓下降時,系統會自動偵測並切換至電池電源,以確保負載能持續運作。
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