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太陽能路燈
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來源：江蘇龍澤照明器材小編 人氣：79次瀏覽 發布時間：2022-07-18 02:58:51
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1．太陽能路燈工作原理該電路由以 U5 為核心組成的蓄電池過充電控制電路、以 U 4A ～U4D為核心組成的蓄電池電壓指示電路及顯示電壓按鈕開關 KS1 電路、以 U1B 組成的蓄電池過放電控制電路、以 U1A組成的開燈檢測控制電路、以 U2 組成的開燈及延時熄燈及二次開燈定時控制電路，以及以控制三極管Q2驅動繼電器組成的輸出控制電路等組成。現分別介紹如下。1) 過充電、過放電檢測保護部分太陽能電池組件板或陣列由插口 CZ1 的①腳輸入，加至防反充電二極管 D2 的正極．D2的負極接 12V 蓄電池的正極，即 CZ1 的③腳。控制器在初始上電時，由于 C4 的作用使 U5②腳為低電平，③腳輸出高電平，Q7 導通； Q8 截止，允許太陽能電池給蓄電池充電。當蓄電池所充的電壓小于 14 ． 4V 時，由R13 、 (R38 十R39) 組成的串聯分壓電路送至 U5 ②、⑥電壓低于 2 ／ 3 U5 的供電電壓時，即小于6V，電路維持充電狀態；隨著充電時間的延長，蓄電池電壓逐漸升高，當 U5 ②、⑥的電壓高于 2 ／ 3 U5 供電電壓時，U5③腳輸出低電平， Q7 截止、 Q8 導通，給太陽能電池板泄放電流，停止對蓄電池充電。在U5③腳輸出低電平的狀態下，其⑦腳導通，相當于將 1140 并入電路中。此時電路的分壓比為： R38+ R39 ／／ R40／IRl3+(R38+R39) ／／ R40 ，不難算出，當蓄電池電壓低于設定值 13V 時．電路狀態再次翻轉，U5③腳輸出高電平，允許蓄電池充電。
2) 太陽能路燈開燈檢測方法與控制太陽能電池板是一個很好的光敏元件，其輸出電流、電壓能隨著接受光的強度和照度變化而變化，本控制器就是利用這一原理實現開、關燈控制的。太陽能電池板PVin 輸入電壓經 R5 、 R6 串聯分壓后；加至運放 U 1A ②腳，其③腳接于 R9 、R8+VR1的分壓點上。在白天，太陽能電池板在陽光的照射下輸出電壓很高，其經 R5 、 R6 分壓后使運放 U 1A②腳電壓高于③腳， U 1A①腳輸出低電平， Q1 截止， U2 無供電電壓不工作，Q2截止，繼電器不吸合，系統無輸出電壓，路燈不工作。隨著天色漸黑，太陽能電池板輸出電壓降低。 UlA ②腳的電壓也同步降低，當 U1A②腳電壓低于③腳時，比較器翻轉， U 1A ①腳輸出高電平， Q1 導通，定時電路 U2 得電工作， Q2 導通、JDQ1吸合點亮路燈。圖中 VR1 為路燈開燈時刻設置調節電位器，調節 VRl 可設置不同時刻點亮路燈。DW1是鉗位二極管，作用是避免白天太陽能電池板接受的電壓過高導致 U 1A ②腳輸入電壓過高而損壞。 C1 為儲能電容，作用是防止 U1A②腳電壓瞬時突變誤點亮路燈。 R14 為反饋電阻．其作用是使 U 1A 成為一個遲滯比較器．防止和避免 U1A在開燈點附近振蕩而反復開、關路燈。3) 路燈延時電路點亮、熄滅控制電路延時控制電路選用 CD4541BE 可編程定時控制芯片，它功耗低、內置可編程分頻器電路，最大分頻級數為 65536 級。本控制器設計定時開燈和定時關燈時間調節范圍是： 2 ． 093 小時 -11 ． 93 小時．分別由 V ： R2 和VR3控制調節。4) 蓄電池停止放電優先控制電路若在路燈欲點亮或已點亮時，蓄電池電壓已經低于其允許終止放電值時， Q4 導通．此時無論 U 1A 輸出高電平與否，均會使Q1截止，從而保護蓄電池避免過放電損壞。
5) 太陽能路燈電池電壓指示電路為了讓現場看管、維護人員及時了解、掌握蓄電池的狀態，太陽能路燈控制器設有 LED 電池電壓指示裝置，通過LLED點亮的數量指示蓄電池電壓的高低。2 ．電路調試制作中發現。 NE555 時基電路的實際狀態轉換點，即 1 ／ 3V( ： C 與 2 ／3VCC狀態的翻轉跳變點并不是嚴格遵循理論值。通過調節電阻 R13 可實現 14 ． 4V 的過充電控制。將 R13 由設計的100kΩ換為 120k Ω即可達到實際要求。同理，通過調節 VR4 可校準蓄電池指示電壓。二、用 PIC 12F 675 單片機制作的太陽能路燈控制器是用： PIC 12F 675 單片機制作的太陽能路燈控制器電路。 PIC 12F 675 是 8 引腳單片機，具有 6個I ／ 0 口，自帶內部 RC 振蕩器 ( 振蕩頻率為 4MHz) 、 4 路 10 位 A ／D轉換器、一路比較器，該控制器性能穩定、可靠，耗電低。1 ．工作原理PIC 12F675控制蓄電池的過充電、過放電，開、關路燈功能，定時點亮、天黑自動點亮、延時點亮、自動跟蹤點亮等功能，路燈點亮測試控制功能，LED指示功能等。由蓄電池 BTl 、蓄電池過充電控制執行場效應管 01 、三端穩壓器 U1 組成電源供電系統； Q2 、 Q4．組成放電控制；K1 手動， R_GM1 光控自動開燈系統，蓄電池分壓電阻，發光指示二極管等部分組成。太陽能電池板電壓由接口J3輸入．經防反充二極管 D1 后分成兩路，一路經 U1 LM 78L 05 穩壓后，為 PIC 12F675單片機提供工作電源，另一路經 FB 保險絲給蓄電池充電。單片機上電后，首先由 Rf 、 Cf組成的硬件電路進行復位．然后由軟件控制U2 ③腳 GP4 輸出高電平，讓 Q4 導通、 Q2 截止，控制系統停止放電，再檢測 U2⑦腳 GP0 上的分壓值，通過內部 A／ D 轉換及軟件運算間接檢測、判斷蓄電池是否欠壓、過壓．若蓄電池發生過充電，則通過軟件控制U2 ②腳 GP5 輸出高電平，使 Q1導通．短路太陽能電池板、停止向蓄電池充電，同時點亮“過充電”指示燈 LED2；若未發生過充電，則 U2 ②腳 GP5輸出低電平，允許蓄電池充電。通過檢測 U2 ⑥腳 GP1 所接的光敏電阻R_GM1上的分壓值，判斷是否已經“天黑，到了開路燈時間”，若到了預設的開燈點，則由軟件控制 u2 ③腳 GP4 輸出低電平，使 Q4截止、02 導通，點亮路燈。若不到開燈點，則程序返回，循環檢測上述諸參數。K1 是手動開燈按鈕。按下 K1 ，路燈點亮。單片機通過檢測光敏電阻R_GM1上的分壓值，判斷是否“天黑”，若是天黑．則按設計要求點亮路燈，若否，單片機進入路燈控制器“測試”功能：2分鐘后路燈自動熄滅。2 ．說明由于單片機程序設計十分靈活，故這里用“開燈點”作為開燈標記符，這個點可以是時間。也可以是天黑的“程度”。若定義的是時間，可以讓路燈從此時開始計時，點亮若干小時后熄滅；若是天黑的程度，可以讓路燈到了此天黑程度后開始點亮。此后既可計時熄滅，也可判別天亮后熄滅。
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