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庭院太阳能照明灯电路

作者:dolphin时间:2016-09-18

电路如下图所示,图左边是8片组成的太阳能电池板。在太阳照射时,产生出大约8×0.45=3.6V的开路电压。此电压应大于2个镍镉电池充电电压(大约2.8V加上肖特基二极管0.3V电压)。稍高的太阳电池电压,可使在太阳光微弱的低电流也能够充电。充电部分很简单,没有稳压器,太阳能电池本身就是定流源。

  在太阳能电池上的电压就适应被充电池。在全光照条,件上。电池板产生约50mA的电流,因而不必担心电池会过充损坏。【若我们把电池至少用到10倍的容量,这时要大于500mAh)电路的其余部分组成有:T1和LDR(光敏电阻)R2确保变换器T2/T3只在黑暗条件下才导通。R4引入滞后作用。使灯在阳光昏暗时不闪烁。

  变换器工作:通过R3流入T2的基极电流使其启动。它又通过R5给T3供给基极电流,使T3导通。通过电感L1的电流逐渐增加。在某一点,大于T3所能处理的电流,在T3产生一压降。换句话说,增加T3集电极电压,这一正向变化通过C1达到T2基极。T2导通减小了给T3的基极电流,T3开始趋向截止(类似效应也能导致T3迅速导通)。

  电感具有保持电流流通的趋势。电流不再通过T3而是流过、D2,使它点亮。电感上的电压会自动地适应LED的需要。即使LED是红、绿、黄色也不成问题,它们工作在2V,而蓝色、白色LED却需3.5V。

  电路所给的元件参数,使变换器工作在大约80kHz。电感像一只大电阻。

  用低值电感,电流会增加,用高值电感,电流会减小。

  变换器由PNP和NPN晶体管构成。在白天变换器处于截止状态,消耗电流为零。这是因为每只晶体管同时总有一只导通一只截止。变换器也可由NPN和PNP构成,两管中总有一只老是导通,消耗电流不可能为零。

  在设计中用肖特基二极管D1。

  是为了防止在阳光较弱时充电电池向电池板放电。肖特基二极管压降只有普通二极管一半。但有一点值得考虑:当在黑暗中经过太阳能板放电电流小于1 mA,而变换器本身用到22mA,肖特基二极管是否多余?当电池电压降到O.6V,通过太阳能板的漏电流不大。

  选择电池要确保在白天充足电后,要维持整个夜的需要:12小时×22mA=264mAh。2只NICd电池决不能用到全部放完电。在大约0.6V时,变换器就截止,电流消耗接近于零。实际上这放电电压太低,易损伤电池。建议每一电池放电到最小电压为1.0V。



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