超低成本的小體積太陽能供電板器件選擇

隨著世界各地對(duì)環(huán)保的關(guān)注，清潔能源開始逐漸成為能源產(chǎn)業(yè)的主流。這其中尤以太陽能電源為的表現(xiàn)最為突出，在本文中，小編將為大家介紹一款小型太陽能供電版的DIY設(shè)計(jì)，對(duì)其中的原理與元器件的選擇進(jìn)行剖析。

太陽能電源的原理不難查到，其主要的原理是通過將收集到的光能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來，在開啟負(fù)載時(shí)就釋放儲(chǔ)存起來的電能。典型的太陽能電源的例子就是太陽能路燈：在白天有陽光照射時(shí)便為蓄電池充電，夜晚就通過蓄電池向燈泡(現(xiàn)多為低功耗高亮LED)供電用以照明。許多城市主干道路燈已開始使用這種太陽能電源。一個(gè)實(shí)際的太陽能電源是比較復(fù)雜的，但不管有多么復(fù)雜，其原理是萬變不離其宗的。當(dāng)然，制作一個(gè)微型的太陽能電源沒有必要做得那么復(fù)雜。

太陽能供電板的原理及設(shè)計(jì)

之所以在這里先介紹太陽能供電的原理，是因?yàn)樵谥谱髦氨仨殞?duì)原理進(jìn)行深入的了解。設(shè)計(jì)的整體思路是：通過太陽能電池板給1.2V可充電電池充電儲(chǔ)能，然后利用升壓電路將1.2V升壓至3V以上供負(fù)載使用。有人可能會(huì)說了：為什么不直接用幾節(jié)充電電池串聯(lián)來儲(chǔ)能和輸出呢，這樣不就可以省略升壓電路了?為什么中間要轉(zhuǎn)這么一道彎呢?

這是因?yàn)橐锰柲茈姵匕鍋斫o電池充電，畢竟太陽能電池板產(chǎn)生較高電壓的機(jī)會(huì)不多，電池自身電壓過高后會(huì)導(dǎo)致充電無法進(jìn)行。對(duì)于本文涉及的這種太陽能電池板，在室內(nèi)靠窗光線比較好的地方輸出電壓便可達(dá)到1.2伏以上(連接在電路中時(shí)，非空載狀態(tài)下)，這樣就開始給額定電壓為1.2V的電池充電了，但如果要使它輸出3V以上的電壓就恐怕要介紹太陽的直接照射了。用一節(jié)電池儲(chǔ)能的好處就是可以大大降低充電對(duì)光強(qiáng)的要求，延長給電池充電的時(shí)間。

太陽能供電板的電路如圖1所示。由D1、BT構(gòu)成系統(tǒng)的太陽能充電電路。平時(shí)，只要達(dá)到一定光強(qiáng)，太陽能電池板便通過二極管D1為充電電池BT充電，直至飽和。除了太陽能充電方式外，此設(shè)計(jì)還有備用外部直流電源充電接口以防不時(shí)之需。外部充電電路由R1、DS1、D2、BT構(gòu)成，R1選用功率為1W的電阻，當(dāng)R1為10歐姆的時(shí)候，最佳外部充電電壓為3-4伏，DS1為外部充電指示燈，它是利用電阻R1上的壓降來點(diǎn)亮的。后面的升壓電路是運(yùn)用間歇振蕩器的快速關(guān)斷(截止)的特性而實(shí)現(xiàn)升壓的。S1為供電開關(guān)，當(dāng)S1閉合后升壓電路開始工作，太陽能供電板便可驅(qū)動(dòng)負(fù)載，J1為輸出接口，DS2是輸出指示燈。