庭院太阳能LED照明灯电路

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0.6v,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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