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基于超级电容的太阳能草坪灯设计方案

由于国际趋势,太阳能草坪灯采用超级电容作为储能装置代替电池,与电池超级电容相比有许多优点.例如:免维护寿命长,无污染充放电效果好等.1照明光源的选择U# L, I5 q! X* ~k4 W* e" e5 S LED寿命长,节能,安全绿色环保,成本低,频繁开关不正确LED造成损害.我们选择额定电压3V,工作电流为20AM的 中亮LED作为光源,颜色是绿色的.蓝、白、紫可供选择.2太阳能电池3超级电容选择3 v5 w* T0 B: T' J 由于太阳能电池的输入能量极不稳定,草坪灯周围光线较弱,必须配备储能装置.8 n8 ]' D7 B: R' a本公司的6个2个初步选择在文章中.5V/120F超级电容,ESR只有20M哦,左右,初步采用两个串联然后并联的方式.超级电容器同时充放电.' r& R2 N8 oJ1 m8 `6 S; q超级电容充电时间计算:C*dv=I*t/ f9 y g! k8 E' }" c, [9 X单个超级电容充电时间(70ma(这种情况已经很低了,可以认为是阴雨天)T=(c*dv)/I=(120*2.5)/0.07=4285s约1.2小时.4 T5 S z, u& v: h放电时间为:. s/ ~5 ^. ]4 t; l: ^# vC*dv-I*C*R=I*T( W6 u1 Dn% k% ~R是电容器的内阻T=C*(dv/I-R)=120*6*[(2.5-0.45)/0.12-0.02]=12285.6S约3个半小时如果使用2到3只,可以达到7到8小时.% d" {, |1 y}/ k) h9 ~$ a: @减0.45是因为DC/DC最低驱动电压为0.9V因为两个串联,所以是0.45V.充电控制电路我们选择了德州仪器公司的精密电压基准TL431.TL四三端可调分流基准源具有良好的热稳定性.它的输出电压可以任意设置为两个电阻VREF2.5V到36V范围内的任何值.该装置的典型动态阻抗为0.2Ω.TL431含有近2个内部.5V基准电压,当REF当端引入输出反馈时,设备可以从阴极分馏到阳极,9 B Y$ [$ I O: {$ z7 l" ?% t控制输出电压.在下图所示的电路中R1和R当确定2的电阻值时,两者对Vout如果V OUT增加,反馈增加,TL431的分流也增加,导致其下降.8 T0 H9 T0 s! w当R1=R2时输出为5V.需要注意的是,在选择电阻时必须注意TL431工作的必要条件是阴极电流大于1mA.& X& A9 o! U3 A, ~防止反充电控制电路防止反向充电电路确保当太阳能电池输出电压低于超级电容电压时,超级电容反向充电太阳能电池,避免不必要的饥饿能量损失.反充电路由图中二和管道通过D1.选择肖特基二极管,因为它的通电压很低.$ R7 s8 v N8 z i7 g" r# V: }4 f4驱动LED升压稳压电路由于选用的LED额定电压为3V,我们超级电容串联后的电压是5V.在放电过程中,超级电容的电压会继续下降,有时会低于3V,因此,需要升压电路来驱动LED。- P( @# o8 E8 G. |我们选用了XC6368B102MR内置高速低通态电阻驱动器的通用升压DC/DC转换控制器集成电路。可构建高校的升压DC/DC转换器。6 {* e* j4 K. h9 ?- V! N该器件可在1.5V-6.5V范围内,以0.1V设置间隔(Vout除此之外VOUT还有内置1.0V基准电压源,外部元件可任意设置顶部输出电压型号(FB类型)。由于开关频率达到3000KHZ可使用小型外部元件。 K2 X$ K6 Y( H外部元件包括电感、电容、肖特基二极管、电阻和场效应管。5光控电路太阳能草坪灯需要光控开关电路来控制LED,当周围的光线变暗时,点亮LED,当光线变亮时,关闭LED。太阳能电池被用作光敏开关,因为它比光敏电阻更好。" P. s9 i& Z5 l8 [' t$ /* K5 } 转向作者韩洋

标签: 2s9分压电阻

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