光電互補LED 路燈控制器介紹
2.2 充電電路及輸出控制 本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/167714.htm
2.2.1 充電電路
充電電路用來調(diào)節(jié)充電電流與電壓,使太陽能電池板穩(wěn)定地對蓄電池充電。由于每天在各個時段太陽能電池板所轉(zhuǎn)換的太陽輻射能不同,使得太陽能電池輸出的電流和電壓各不相同,這就需要通過必要的充電電路來控制。本電路就是用TL494 實現(xiàn)的電壓型脈寬調(diào)制(PWM)控制電路,電路圖如圖2所示。
當R12 所接的單片機給4 腳一個高電平時,TL494 的截止時間增大到100% ,TL494 不工作,這樣就可以通過4 腳輸入的電平高低決定是否對蓄電池充電。TL494 的12 腳接電源,14 腳輸出的5V基準電壓供單片機使用,同時R5、R6 的分壓作為TL494 中誤差放大器1 的同相端(2 腳)恒壓充電時的參考電壓信號,電池正極電壓經(jīng)R2、R3 分壓作為誤差放大器1 的反相端(1 腳)輸入恒壓充電的給定電壓信號,兩者之間的偏差作為恒壓調(diào)壓器使用。2腳和3 腳間引入阻容元件,校正改善誤差放大器的頻響。系統(tǒng)工作時,實時檢測太陽能電池板的輸出電壓、蓄電池的電壓,并根據(jù)各個電壓值的不同狀況,控制太陽能電池對蓄電池充電與否,并根據(jù)設定的路燈時控或光控方式,控制LED 路燈是否點亮,以及點亮時供電方式在蓄電池和市電之間的合理切換。TL494 主要在單片機程序控制下完成對蓄電池、太陽能電池板的檢測以及充放電控制。
路燈的照明時間可以依據(jù)H1~H4 上的直撥開關進行設置,每檔對應時間為1 小時、2 小時、4 小時、8 小時,這樣就可以通過不同的組合在1~15 小時內(nèi)作調(diào)整。系統(tǒng)軟件的控制流程圖如圖3 所示。
在工作過程中,單片機會一直檢測太陽能電池和蓄電池的電壓,當太陽能電池的輸出電壓高于蓄電池2V以上,同時蓄電池的電量沒滿,單片機的11腳輸出低電平,芯片TL494 開始工作,通過MOS 管Q1 對蓄電池充電。當充滿后,轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài),對蓄電池的自放電情況進行電量補償。對蓄電池的充電,開始是大電流恒流充電狀態(tài),充電電流為Imax。當蓄電池的電壓達到52.8V時,充電器處于恒壓充電狀態(tài),充電電流持續(xù)下降,當電流下降到250mA 并且蓄電池的電壓上升到56.4V左右不變時,蓄電池的電量已達額定容量的100%,電路進入浮充階段,給電池提供的浮充電壓抵消了蓄電池的自放電。當蓄電池的電壓達到57.6±0.2V,蓄電池達到過充電壓點,單片機的11 腳輸出高電平,芯片TL494 結(jié)束工作,蓄電池充電結(jié)束。
3 結(jié)論
通過對光電互補LED 路燈系統(tǒng)設計和實際測試觀察,其結(jié)果基本符合設計要求,但必須經(jīng)過實際長期運行,不斷完善設計,才能達到太陽能有效利用、蓄電池容量匹配最合理、成本降到最低、性能價格比最好。
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