系统组合中的几个问题
(1)光敏传感器。太阳能草坪灯需要光控开关,设计者往往会用光敏电阻来自动开关灯,实际上太阳能电池本身就是一个极好的光敏传感器,用它做光敏开关,特性比光敏电阻好。对于仅仅使用一只1.2vni-cd电池的太阳能草坪灯来说,太阳能电池组件由四片太阳能电池串联组成,电压低,弱光下电压更低,以至天没有黑电压已经低于0.7v,造成光控开关失灵。在这种情况下,只要加一只晶体管直接耦合放大,即可解决问题。
(2)按蓄电池电压高低控制负载大小。太阳能草坪灯往往对连续阴雨可维持时间要求很高,这就增加系统成本。我们在连续阴雨蓄电池电压降低时减少led接入个数,或者减少太阳能草坪灯每天的发光时间,这样就能减少系统成本。
本系统中的充电电路由防过压和防反充电路构成,图1所示为其充电电路,图中的zd1为5.6v稳压二极管,当电池电压高于5.6 v时,q2导通,硅电池全部电流通过电阻q2消耗掉,当硅电池电压降到5.6 v以下时,q2截至,硅电池给超级电容充电,并同时保护超级电容。
防止反充电控制电路可以保证在太阳能电池输入电压低于超级电容电压时,超级电容不会反向对太阳能电池充电,以免造成不必要的能量损耗。反充电控制可由图1中的二极管d1来完成,这个二极管选用肖特基二极管,因为肖特基二极管的导通压降比普通二极管低。
(1)led的特性接近稳压二极管,工作电压变化0.1v,工作电流可能变化20ma左右。为了安全,普通情况下使用串联限流电阻,极大的能量损失显然不适合太阳能草坪灯,并且led亮度随工作电压变化。升压电路是一个好办法,也可以用简单的恒流电路,总之一定要自动限流,否则将损坏led。
(2)一般led的峰值电流50-100ma,反高能电池反接或者蓄电池空载,升压电路峰值电压过高时很可能超过这个极限,损坏led。
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