太阳能路灯太阳能
5v太阳能路灯电路图(一)
该芯片的工作电源电压范围在3伏到18伏之间,能够输出高达38伏的电压。它配备了额定40伏的集成式开关FET,可以驱动多达十个串联的LED灯。芯片在1.2兆赫兹的固定开关频率下运行,不仅能够大幅减少输出端的纹波,还能提高能量转换效率,并且使得外部元件的体积可以做得更小。白光LED的电流通常由外部感测电阻RSET来决定,反馈电压则固定为200毫伏。
采用数字式调光或PWM调光方式时,TPS61165在输出电容上产生的输出波动极其轻微,同时也不会引发常规开关控制调光时出现的音频干扰现象。为了在LED开路状态下提供保护功能,TPS61165能够关闭开关操作,避免输出电压超出最大绝对允许值。PMP3598将TPS61165应用于非同步升压电路设计之中。围绕运算放大器设计的附加电路,能够完成电池电量不足或正在充电的提示任务,同时还能在太阳能电池板和电池供电端口之间起到合并电流的作用。不仅如此,这个电路还整合了必须的防止过热和防止电流过大的保护措施,并且拥有在负载中断时自动停止工作的能力。
这项设计的突出特点在于其卓越的工作效能和稳定的LED电流控制能力。该芯片可在维持LED电流恒定的状态下运行。其CTRL引脚能够兼顾数字与脉冲宽度调制两种调光方式。每次启动芯片时都可以设定其调光类型。此外,调整反馈基准电压也能实现模拟调光功能。可以用一个价值两千欧的电位器调节LED的电流,以此实现亮度控制功能。这个转换器在输出三百五十毫安的情况下,能够将六伏的电压升高到十点五伏,其转换效能至少达到百分之八十五。这个电路适合用来点亮三个一瓦的LED,或者驱动多个流过五十毫安电流且总输入功率不超过三瓦的LED。
5v太阳能路灯电路图(二) 1、硬件电路设计
选用DS1302计时芯片、AT24C02存储单元、4位数字显示模块、过充过放保护单元以及STC12C2051单片机等元件,构建智能控制装置。该系统整体电路依据功能差异,划分为若干独立单元:太阳能供电单元、过充过放保护单元、STC12C2051单片机控制单元、蓄电池储能单元、时控与光控联动单元、照明执行单元以及时间显示单元。
1.1、电源电路设计
电源构造如图1所示。系统采用太阳能电池板提供能量,蓄电池的24伏特电压通过7805稳压器处理,转变为5伏特电压,这个电压是控制器运行的核心动力。电容C2具有高频信号导通地的作用,是高频旁路电容。电容C1则用于信号净化,属于滤波电容。
1.2、方案选择
选用钟表式调控的路灯装置,必须事先确定开启和关闭的时刻,让路灯依照时间点亮、依照时间熄灭,以此实现自动化管理。其好处在于定时启停事先设定的启停时刻不受外部因素影响,除非设备自身发生故障,否则不会出现错误操作。其不足之处在于无法依据季节更替和特殊气象状况自动调整启停时刻,必须人工更改启停时刻,既耗费时间又耗费精力,对节能方面造成不利影响。定时装置有两种类型,一种是靠机械表运作的,另一种是电子表运作的,机械表类型以石英表为主,计时非常准确,不过因为机芯里用塑料齿轮,在温度高时会变形,所以会出现停止工作的状况。
电子钟表式定时开关应用广泛,常以LR6818、LM8650、LM8561等集成电路构成电子钟电路核心。图2展示了该电路与单片机的连接方式,VCC1是主供电电源,VCC2则作为备用电源。通常情况下,SCL、I/O、RST这三个引脚会与单片机相连,从而实现1302芯片的读写操作。
AT2402存储器的1号引脚、2号引脚和3号引脚不接任何元件,4号引脚连接到地线,5号引脚负责数据传输,6号引脚用于时钟信号,7号引脚是写保护控制端,8号引脚提供供电电压。
AT24C02在电路中的功能是作为数据保持器,目的是确保电源意外中断时,用户的设定数据不会消失,能够保存当前的配置信息。AT24C02为Atmel企业出品的2KB容量电擦除存储单元,其数据与地址线路系整合共用,因而以串行通信模式进行信息交互,仅需SCL(脉冲控制线)和SDA(信息/寻址线)两条线路便能与单片机进行数据交换。电压小到2.5V,正常工作电流是1mA,待机状态下电流仅10μA(5.5V)条件下)。芯片中的信息即使断电也能维持很长时间,并且选用8引脚的DIP封装,安装操作比较简单。该器件与微控制器的接口方式参见图3。
太阳能照明设备与常规照明设备控制系统的用途大体一致,都是用来实现夜间开启,白天关闭,并且管理蓄电装置的充放电过程。市面上常见的控制装置包括纯粹依靠光线感应的,依据时间规律操作的,以及结合地理位置因素的,这些装置因为运作机制不一样,所以各有利弊。