專利名稱：：一種太陽能發(fā)電機(jī)自動(dòng)跟蹤控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及利用太陽能發(fā)電
技術(shù)領(lǐng)域：
，特指一種太陽能發(fā)電機(jī)自動(dòng)跟蹤控制電路。技術(shù)背景目前太陽能發(fā)電機(jī)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)，多采用光付板兩側(cè)端的光電池所感光的電壓差作為檢測(cè)信號(hào)，或利用微型計(jì)算機(jī)或經(jīng)運(yùn)算放大器放大等模擬電路處理后，得到控制信號(hào)，這在提高跟蹤精度上比較困難，也很難做到全天候的控制，同時(shí)，這種控制方式跟環(huán)境溫度等因素有較大關(guān)系，因此穩(wěn)定性和可靠性較差
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種跟蹤精度高、穩(wěn)定可靠的太陽能發(fā)電機(jī)自動(dòng)跟蹤控制電路。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為太陽能發(fā)電機(jī)自動(dòng)跟蹤控制電路，該控制電路由兩大部分組成，一是水平方位角跟蹤電路；二是豎直仰角跟蹤電路，水平方位角跟蹤電路和豎直仰角跟蹤電路驅(qū)動(dòng)各自的直流電動(dòng)機(jī)M工和M2，水平方位角跟蹤電路和豎直仰角跟蹤電路分別由各自的輸入電路、邏輯電路和輸出電路組成，其中，輸入電路的輸入端由光敏二極管和傾斜角開關(guān)檢測(cè)到的電信號(hào)，加以數(shù)字化后接至邏輯電路的編碼端，然后再根據(jù)實(shí)時(shí)控制的需要，經(jīng)邏輯電路的譯碼電路譯碼并輸出相應(yīng)的指令，最后接至輸出電路，從而由輸出電路控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向。水平方位角驅(qū)動(dòng)電路由輸入電路、邏輯電路和輸出電路三部分組成，輸入電路由光敏二級(jí)管GpG^G^^和三極管1\、T2以及運(yùn)算放大器YS等組成；邏輯電路由非門FpF2、F3、F4;與門Y2、Y3、Y4、Y5和RS觸發(fā)器CH"CH2等組成；輸出電路由三極管T7、T8以及繼電器Jla、Jlb等組成;輸入電路中的三極管T2的基極連接光敏二極管G2的正極，62的負(fù)極接地；三極管T3的基極連接光敏二極管G3的正極，G3的負(fù)極接地，T2、T3的發(fā)射極均接地；由運(yùn)算放大器YS等組成差動(dòng)放大電路，^通過電阻R7接反相輸入端，G7通過電阻R9接同相輸入端，輸出端通過二極管D3接至;邏輯電路的輸入端L2是T2的集電極，L3是T3的集電極，L2經(jīng)過非門F2后一路接至與門l的一個(gè)輸入端，另一路接至與門Y4的一個(gè)輸入端，L3的一路分別和與門Y2、Y5的輸入端連接，另一路是由觸發(fā)器CH"Q、D工等組成的單穩(wěn)延時(shí)電路的觸發(fā)輸入端，(^的輸出Qi經(jīng)過非門F4后接至邏輯電路的一個(gè)輸入端Lp而l^的一路接至與門Y4的另一個(gè)輸入端，另一路經(jīng)過非門巳的接至與門l的另一個(gè)入端，l的輸出接至與門Y2的另一個(gè)輸入端，L的輸出端為Qla;Y5的輸出端Qlb分兩路，一路和與門Y3的一個(gè)輸入端連接，另一路是由觸發(fā)器CH2、C2、D2等組成的單穩(wěn)延時(shí)電路延時(shí)3分鐘的觸發(fā)輸入端。CH2的輸出Q2經(jīng)過非門F3和與門Y3的另一個(gè)輸入端連接，Y5的另一輸入端和Y4的輸出端連接；[0008]輸出電路中的三極管T7的集電極連接繼電器Jla的一端，Jla的另一端接電源Vcc的正極；T7的基極經(jīng)過電阻接至Y2的輸出端；T7的發(fā)射極接地，三極管T8的集電極連接繼電器Jlb的一端，Jlb的另一端接電源正極；T8的基極經(jīng)過電阻接至Y3的輸出端；T8的發(fā)射極接地，繼電器Jla和Ja的常閉觸點(diǎn)互相連接后，再接至電源正極，它們的常開觸點(diǎn)互相連接后，再接至電源的負(fù)極，Jh和Jlb的開關(guān)鈕分別和電動(dòng)機(jī)M工的兩個(gè)輸入端連接；豎直仰角驅(qū)動(dòng)電路由輸入電路、邏輯電路和輸出電路三部分組成，輸入電路由光敏二極管4、G3、G4、G5、G6和傾斜角開關(guān)&、K2、K3以及三極管T3、T4、T5、T6還有運(yùn)算放大器YS等組成，邏輯電路由非門F4、F5、F6、F7、F8、F9、F1Q與Y7、Y8、Y9、Y1Q、Yn、Y12、Y13、Y14以及觸發(fā)器CH3、CH4、CH5等組成，輸出電路由T9、T1Q及繼電器J2a、J2b等組成；輸入電路的三極管T5的集電極是邏輯電路的輸入端之一InT5的基極接光敏二極管^的正極，^的負(fù)極接地；T5的發(fā)射極接地。傾斜角開關(guān)&通過D工和^并聯(lián)，三極管T6的集電極再經(jīng)過二級(jí)管D6是邏輯電路的輸入端之二I2，T6的基極連接傾斜角開關(guān)K2的一端，&的另一端接地。16的發(fā)射極接地，三極管13的集電極13'是與門Ye的一個(gè)輸入端，T3的基極連接光敏二極管G3的正極，63的負(fù)極接地；T3的發(fā)射極接地。傾斜角開關(guān)K3—端接13，另一端接電源正極，三極管14的集電極是邏輯電路的輸入端之四I4。TJ勺基極連接光敏二極管G4的正極，64的負(fù)極接地；T4的發(fā)射極接地。傾斜角開關(guān)&通過D2和G4并聯(lián)，由運(yùn)算放大器YS和電阻R3。、R31、R32、R33、R34組成差動(dòng)放大電路，光敏管G6經(jīng)R3。接反相輸入端，G5經(jīng)R32接同相輸入端，差動(dòng)輸出端經(jīng)D1Q、Dn分別接L和I4。G5和G6相背安裝在一塊小隔板上，并且65朝上，66朝下；邏輯電路的L接至與門Y7的一個(gè)輸入端山又經(jīng)過非門Fw接至與門Y13的一個(gè)輸入端；I2經(jīng)過非門F6接至與門Y7的另一個(gè)輸入端。I2又接至Y13的另一個(gè)輸入端；I3接至與門Y1Q的一個(gè)輸入端，又接至與門Yn的一個(gè)輸入端；14接到Y(jié)1Q的另一個(gè)輸入端，又經(jīng)過非門F8接至Yn的另一個(gè)輸入端，再經(jīng)過非門Fp二極管D7接至I2。傾斜角開關(guān)K3—端接13，另一端接電源正極，其中13是與門￥6的輸出端。而三極管1~3的集電極13'是Ye的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器CH3的輸出Q3經(jīng)過非門F4后是Y6的另一個(gè)輸入端。三極管T3的集電極13'的另一路是由CH3、G3、D3等組成的單穩(wěn)延時(shí)電路的觸發(fā)輸入端，與門Y8的兩個(gè)輸入端分別和Y7與Y1Q的輸出端連接。與門Y8的輸出Q2a—路經(jīng)R35、C35積分電路接至與門Y9的一個(gè)輸入端，另一路是由觸發(fā)器CH4、D4、C4等組成的單穩(wěn)延時(shí)電路的觸發(fā)輸入端。CH4的輸出Q4經(jīng)過非門F7接至Y9的另一輸入端，與門Y12的兩個(gè)輸入端分別和Yn和Y13的輸出端連接，而Y12的輸出Q2b又分為兩路，一路經(jīng)R36、C36積分電路接至與門Y14的一個(gè)輸入端；另一路是由觸發(fā)器CH5、C5、D5等組成的單穩(wěn)延時(shí)電路的觸發(fā)輸入端。CH5的輸出Q5經(jīng)過非門F9接至與門YM的另一輸入端。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案后，一，利用光敏二極管感光后的電阻作為檢測(cè)信號(hào)，這樣就容易提高精度。二，是利用傾斜角開關(guān)的通斷做檢測(cè)信號(hào)，操作方便。三，對(duì)信號(hào)的處理方法上也與現(xiàn)有技術(shù)不同，本實(shí)用新型是利用邏輯電路對(duì)信號(hào)處理，因果關(guān)系明確，穩(wěn)定可靠，且可輸入多種檢測(cè)信號(hào)，很容易做到全天候的自動(dòng)跟蹤和防暴風(fēng)雨雪的自動(dòng)保護(hù)控制。圖1是本實(shí)用新型水平方位角跟蹤驅(qū)動(dòng)電路原理圖；[0014]圖2是本實(shí)用新型豎直仰角跟蹤驅(qū)動(dòng)電路原理圖。具體實(shí)施方式本控制電路由兩大部分組成，一是水平方位角跟蹤電路；二是豎直仰角跟蹤電路。其機(jī)械原理如圖一所示，屬水平和豎直的雙軸系統(tǒng)。其中豎直軸是光伏板水平方位角跟蹤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，水平軸是光伏板豎直仰角跟蹤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。各由直流電動(dòng)機(jī)(12V)M工和M2通過變速箱帶動(dòng)，轉(zhuǎn)速均為O.l轉(zhuǎn)/分。而電動(dòng)機(jī)則各由相應(yīng)的電路所驅(qū)動(dòng)，如圖二、圖三所示。下面對(duì)各驅(qū)動(dòng)電路說明如下。—、水平方位角驅(qū)動(dòng)電路由輸入電路、邏輯電路和輸出電路三部分組成(參見圖l所示)。輸入電路由光敏二級(jí)管G"G2、G3、G7和三極管VT2以及運(yùn)算放大器YS等組成。邏輯電路由非門、F2、F3、F4;與門、Y2、Y3、Y4、Y5和RS觸發(fā)器、CH2等組成。輸出電路由三極管T7、T8以及繼電器Jla、Jlb等組成。如圖1所示。1、電路的連接1、輸入電路(1)三極管T2的基極連接光敏二極管G2的正極，G2的負(fù)極接地，T2的基極電阻500K，集電極電阻33K;(2)三極管T3的基極連接光敏二極管G3的正極，G3的負(fù)極接地，T3的基極電阻500K，集電極電阻33K。T2、T3的發(fā)射極均接地。(3)由運(yùn)算放大器YS等組成差動(dòng)放大電路，^通過電阻R7接反相輸入端，G7通過電阻R9接同相輸入端。輸出端通過二極管D3(正向)接至k。2、邏輯電路邏輯電路的輸入端L2是T2的集電極，L3是T3的集電極。L2經(jīng)過非門F2后一路接至與門l的一個(gè)輸入端；另一路接至與門Y4的一個(gè)輸入端。L3的一路分別和與門Y2、Y5的輸入端連接；另一路是由觸發(fā)器CHpQ、D工等組成的單穩(wěn)延時(shí)(延時(shí)8分鐘)電路的觸發(fā)輸入端。的輸出經(jīng)過非門F4后接至邏輯電路的一個(gè)輸入端L1Q而的一路接至與門Y4的另一個(gè)輸入端，另一路經(jīng)過非門巳的接至與門l的另一個(gè)入端。l的輸出接至與門Y2的另一個(gè)輸入端，Y2的輸出端為Qla。Y5的輸出端Qlb分兩路，一路和與門Y3的一個(gè)輸入端連接，另一路是由觸發(fā)器CH2、C2、D2等組成的單穩(wěn)延時(shí)電路延時(shí)3分鐘的觸發(fā)輸入端。CH2的輸出Q2經(jīng)過非門F3和與門Y3的另一個(gè)輸入端連接。Y5的另一輸入端和Y4的輸出端連接。3、輸出電路三極管T7的集電極連接繼電器Jla的一端，Jla的另一端接電源Vrc的正極；T7的基極經(jīng)過電阻10K接至Y2的輸出端；T7的發(fā)射極接地。三極管T8的集電極連接繼電器Jlb的一端，Jlb的另一端接電源正極；T8的基極經(jīng)過電阻10K接至Y3的輸出端；T8的發(fā)射極接地。繼電器Jh和U勺常閉觸點(diǎn)互相連接后，再接至電源正極，它們的常開觸點(diǎn)互相連接后，再接至電源的負(fù)極。Jh和Ja的開關(guān)鈕分別和電動(dòng)機(jī)M工的兩個(gè)輸入端連接。[0033]II、電路的工作原理(參見圖1所示)從圖1可知，邏輯電路的輸入信號(hào)有三個(gè)，分別是LpL2和1^，輸出信號(hào)兩個(gè)，分別是Q吣Qa。邏輯電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的邏輯關(guān)系見表l，從表1的真值表可知，當(dāng)輸入為OOl時(shí)，輸出913=l(此時(shí)輸出電路的Jh得電，M工反轉(zhuǎn)、帶動(dòng)光伏板由西向東轉(zhuǎn)動(dòng))，當(dāng)輸入為101時(shí)，輸出(^=l(此時(shí)J化得電為正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)光伏板由東向西轉(zhuǎn)動(dòng))。其余的所有輸入都使輸出為O，都使電動(dòng)機(jī)停止，光伏板亦停止不動(dòng)。表l水平方位角跟蹤驅(qū)動(dòng)電路的真值表輸入輸出LiL2L3QlaQlb0000010100111001011101110010000000010000輸入電路的輸入信號(hào)L2和L3，分別由G2和G3對(duì)太陽光的感光所決定，感光時(shí)為1，失光時(shí)為0。而輸入信號(hào)是觸發(fā)器的輸出信號(hào)Q工所決定，置位時(shí)，=Q工=0，復(fù)位時(shí)=Q工=1。并且由等組成一個(gè)單穩(wěn)延時(shí)電路，延時(shí)時(shí)間約8分鐘是考慮高緯度地區(qū)的需要，另外CH2等也組成一個(gè)單穩(wěn)延時(shí)電路延時(shí)時(shí)間約3分鐘，是考慮跟蹤精度，又不致于電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)的需要。當(dāng)早晨太陽自東方升起時(shí)，63首先感光丄3=1。并使觸發(fā)器C&置位開始定時(shí)，此時(shí)^=9工=0，輸入為001，輸出為913=l，立即驅(qū)動(dòng)光伏板自西向東旋轉(zhuǎn)(前一天晚上光伏板停在朝西方向)當(dāng)光伏板向東旋轉(zhuǎn)到使62感光時(shí)1^2=1，輸入為011，輸出913=0，光伏板立即停止，停在朝東面向太陽的方向。從轉(zhuǎn)動(dòng)開始的8分鐘之內(nèi)，因?yàn)槿栽趶?fù)位狀態(tài)，使^=l，輸入為lll，光伏板仍停止不動(dòng)。此后，由于太陽已西移，62失光，L2=O，輸入為IOI，輸出Qlb=l，光伏板等待3分鐘(由CH2延時(shí)3分鐘所決定)后，開始正轉(zhuǎn)，即自東向西旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小小的角度后，使G2又感光，輸入為lll，輸出Qlb=O，光伏板立即停止。然后，太陽西移幾分鐘，又使得62失光，輸入變?yōu)?01，輸出為(^=l，光伏板等待3分鐘后又向西轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小小的角度，這樣在電動(dòng)機(jī)和太陽光的互動(dòng)下，整個(gè)白天光伏板都能一步一步地跟隨太陽自東向西轉(zhuǎn)動(dòng)，直到日落西山為止。此時(shí)輸入為OOO，輸出Qla=0，Qlb=O，晚間光伏板停在朝西方向。遇到陣雨天氣，下雨時(shí)62、63皆失光，光伏板停止不動(dòng)，天晴后，63首先感光，類似早晨日出那樣先反轉(zhuǎn)。由于相背安裝的光敏二極管G工和G7(G7朝東，^朝西)，感光差別變大，使得YS的差動(dòng)放大輸出為1，02正向?qū)ㄊ?^=l，輸入狀態(tài)為lOl，輸出狀態(tài)Qn=1，等待3分鐘后Jlb得電，光伏板正轉(zhuǎn)掃描太陽，當(dāng)G2感光后立即停止。此后在電動(dòng)機(jī)和太陽光的互動(dòng)下，和平常天氣一樣一步一步地跟隨太陽繼續(xù)自東向西轉(zhuǎn)動(dòng)。二、豎直仰角驅(qū)動(dòng)電路由輸入電路、邏輯電路和輸出電路三部分組成(參見圖2所示)。輸入電路由光敏二極管GpGyGpGpGe和傾斜角開關(guān)1^、1(2、1(3以及三極管T3、T4、T5、T6還有運(yùn)算放大器YS等組成，邏輯電路由非門F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10與Y7、Y8、Y9、Y10、YU、Y12、Y13、Y14以及觸發(fā)器CH3、CH4、CH5等組成，輸出電路由T9、T1Q及繼電器J2a、J2b等組成。1、電路的連接1、輸入電路7[0045](1)三極管T5的集電極是邏輯電路的輸入端之一I"T5的基極接光敏二極管^的正極，GJ勺負(fù)極接地；T5的基極電阻500K;集電極電阻33K。T5的發(fā)射極接地。傾斜角開關(guān)&通過D丄和G丄并聯(lián)。(2)三極管Te的集電極再經(jīng)過二級(jí)管De是邏輯電路的輸入端之二I2，T6的基極連接傾斜角開關(guān)1(2的一端，K2的另一端接地。T6的發(fā)射極接地。(3)三極管1~3的集電極13'是與門Ye的一個(gè)輸入端，T3的基極連接光敏二極管G3的正極，G3的負(fù)極接地；T3的基極電阻500K;集電極電阻33K;T3的發(fā)射極接地。傾斜角開關(guān)K3—端接13，另一端接電源正極。(4)三極管T4的集電極是邏輯電路的輸入端之四I4。T4的基極連接光敏二極管G4的正極，G4的負(fù)極接地；T4的基極電阻500K;集電極電阻33K;T4的發(fā)射極接地。傾斜角開關(guān)Ki通過D2和G4并聯(lián)。(5)由運(yùn)算放大器YS和電阻R3。、R31、R32、R33、R34組成差動(dòng)放大電路，光敏管G6經(jīng)R3。接反相輸入端，65經(jīng)R32接同相輸入端，差動(dòng)輸出端經(jīng)D10、DU分別接L和I4。G5和G6相背安裝在一塊小隔板上，并且G5朝上，G6朝下。2、邏輯電路L接至與門Y7的一個(gè)輸入端山又經(jīng)過非門F1Q接至與門Y13的一個(gè)輸入端；I2經(jīng)過非門F6接至與門Y7的另一個(gè)輸入端。I2又接至Y13的另一個(gè)輸入端；I3接至與門Y1Q的一個(gè)輸入端，又接至與門Yu的一個(gè)輸入端；I4接到Y(jié)1Q的另一個(gè)輸入端，又經(jīng)過非門F8接至Yu的另一個(gè)輸入端，再經(jīng)過非門&、二極管D7接至I2。傾斜角開關(guān)K3—端接I3，另一端接電源正極。其中13是與門￥6的輸出端。而三極管1~3的集電極13'是Ye的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器CH3的輸出Q3經(jīng)過非門^后是Ye的另一個(gè)輸入端。三極管1~3的集電極13'的另一路是由CH3、G3、D3等組成的單穩(wěn)延時(shí)電路的觸發(fā)輸入端。與門Y8的兩個(gè)輸入端分別和Y7與Y1Q的輸出端連接。與門Y8的輸出Q2a—路經(jīng)R35、C35積分電路接至與門Y9的一個(gè)輸入端，另一路是由觸發(fā)器CH4、D4、C4等組成的單穩(wěn)延時(shí)電路的觸發(fā)輸入端。CH4的輸出Q4經(jīng)過非門F7接至Y9的另一輸入端。與門Y12的兩個(gè)輸入端分別和Yu和Y13的輸出端連接，而Y12的輸出Q2b又分為兩路，一路經(jīng)R36、C36積分電路接至與門Y14的一個(gè)輸入端；另一路是由觸發(fā)器CH5、C5、D5等組成的單穩(wěn)延時(shí)電路的觸發(fā)輸入端。CH5的輸出Q5經(jīng)過非門F9接至與門Y14的另一輸入端。在邏輯電路中插入五個(gè)延時(shí)電路，其中(1)由CH3、C3、D3等組成8分鐘延時(shí)電路；(2)由CH4、C4、D4等組成5秒延時(shí)電路；(3)由CH5、C5、D5等組成5秒延時(shí)電路；(4)由R35、C35、D35、Y8組成積分延時(shí)1.5秒電路；(5)由R36、C36、D36、Y12組成積分延時(shí)1.5秒電路。3、輸出電路三極管T9的集電極接繼電器J2a的一端，J2a的另一端接電源正極；基極通過電阻10K接至與門Y9的輸出端；三極管T1Q的集電極連接繼電器J2b的一端，J2b的另一端接電源正極；基極通過電阻IOK接至與門Y14的輸出端。T9、T1Q的發(fā)射極均接地。繼電器J^和L的常閉觸點(diǎn)互相連接后再接至電源的正極；常開觸點(diǎn)互相連接后，再接至電源的負(fù)極。兩個(gè)繼電器的開關(guān)鈕分別與電動(dòng)機(jī)M2的兩個(gè)輸入端連接。II、電路的工作原理(參見圖2所示)如圖4可知，邏輯電路的輸入信號(hào)有四個(gè)，分別是Ipl2、l3和^，輸出信號(hào)有兩個(gè)，分別是923、9213，其邏輯功能如表2所示。表中只有當(dāng)輸入0110或1011時(shí)，才分別使輸出Q^=1或923=1，其余Q^和Q2b皆為0。當(dāng)9213=1時(shí)，經(jīng)CHs等組成的單穩(wěn)電路延時(shí)約5秒后，J2b得電，M2反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)光伏板仰角增大；當(dāng)Q2a=1時(shí)，經(jīng)CH4等組成的單穩(wěn)電路延時(shí)約5秒后，J^得電，M2正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)光伏板仰角減小。輸入信號(hào)13'來自光敏管G3，G3感光時(shí)，13'=1，并使CH3置位(Q3=l)，延時(shí)約五分鐘后才復(fù)位(Q3=0)，因?yàn)?3=;I(，所以13需經(jīng)過約五分鐘才能使13=1。表2豎直仰角跟蹤驅(qū)動(dòng)電路的真值表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>當(dāng)早晨日出之后，裸露的63首先感光導(dǎo)通，但&、GJ乃未感光，11=0，14=0，而12=14=1，經(jīng)過8分鐘后輸入為0110，輸出(^=1，光伏板等待5秒后反轉(zhuǎn)，仰角增大。當(dāng)^感光時(shí)，輸入變?yōu)?110，輸出Q2b=O，光伏板經(jīng)過1.5秒停止。然后，由于太陽繼續(xù)升高，經(jīng)過幾分鐘之后，^失光，輸入又變?yōu)?110，輸出變?yōu)镼2b=l，光伏板再次等待5秒之后反轉(zhuǎn)，仰角進(jìn)一步增大一個(gè)小小的角度。這樣，在電動(dòng)機(jī)和太陽光的互動(dòng)下，輸入信號(hào)0110和1110反復(fù)循環(huán)出現(xiàn)，輸出Q2b也會(huì)以1和0交替出現(xiàn)，光伏板就會(huì)一步一步地跟隨太陽的升高，其仰角一點(diǎn)點(diǎn)地增大。直到太陽越過子午線(中午之后)由上升轉(zhuǎn)為下落，^感光后，還再使^感光。此時(shí)，輸入為1011，輸出923=1，光伏板等待5秒之后變?yōu)檎D(zhuǎn)。仰角減小一個(gè)小小的角度后，使得64失光，14=O，輸入變?yōu)?110，輸出Q2a=O，光伏板經(jīng)過1.5秒停止。在太陽再繼續(xù)下落幾分鐘后，又使64重新感光，輸入又變?yōu)?011，光伏板又等待5秒，再次正轉(zhuǎn)，仰角進(jìn)一步減小一個(gè)小小的角度。這樣，在電動(dòng)機(jī)和太陽光的互動(dòng)下，光伏板便一步一步地跟隨太陽的下落一點(diǎn)一點(diǎn)地減小仰角，直到日落西山為止。在晚間光伏板停在仰角最小的位置直到第二天日出之前。遇到陣雨天氣，在上午下雨時(shí)，G3、GpG4均失光，光伏板停止不動(dòng)，天晴后，G3首先感光，經(jīng)過8分鐘之后，輸入為0110，輸出Q2b=1，光伏板再等待5秒之后開始反轉(zhuǎn)，一直反轉(zhuǎn)到使^感光輸入變?yōu)?110再過1.5秒后停止。隨后太陽再升高，幾分鐘又使^失光輸入又變?yōu)?110，等待5秒之后，光伏板又開始反轉(zhuǎn)增大一個(gè)小小的仰角，和正常天氣一樣一步一步地跟蹤太陽。在下午下雨時(shí)，光伏板停止不動(dòng)。天晴后，63首先感光，并且由于太陽已下落了一段高度，使得G5和G6的感光差別變大，經(jīng)YS差動(dòng)放大后，輸出為1，使二極管D1Q和Dn正向?qū)?，分別使^和14等于l，此時(shí)輸入變?yōu)?011，Q2a=1，光伏板等待5秒之后開始正轉(zhuǎn)，減小一個(gè)小小的仰角，也和正常天氣一樣，一步一步地跟蹤太陽。遇到大風(fēng)天氣，當(dāng)風(fēng)力超過六級(jí)以上，測(cè)量風(fēng)力的擋板被吹傾斜，傾斜角開關(guān)I^閉合，使L=1，14=l，這時(shí)輸入為lOll，輸出Q2a=1，光伏板等待5秒之后正轉(zhuǎn)，直到光伏板正面朝下時(shí)K2閉合，輸入為llll，光伏板經(jīng)1.5秒后停止。這樣可以防止風(fēng)力過大摧毀光伏板。遇到大雨或大雪天氣，GpG3、^均失光，測(cè)量雨雪壓力的擋板下沉，傾斜角開關(guān)KpK3均閉合，使^=1，13=1，14=l，輸入為lOll，輸出Q2a=1，光伏板等待5秒之后正轉(zhuǎn)，直到光伏板正面朝下時(shí)，K2閉合，輸入為1111，光伏板經(jīng)1.5秒后停止，這樣可以防止雨雪過大沖擊光伏板的正面。雖然光伏板正面朝下，但天晴后或第二天早晨日出，在光敏管G3感光8分鐘后，由于與門Y15的兩路輸入均為l，所以其輸出也為1，繼電器J2。得電，電熱器Ra接通電源，將測(cè)量雨雪壓力的擋板上的冰雪融化。壓力擋板回升，傾斜角開關(guān)K"K3均斷開，使電熱器斷電，并且使輸入為0110，輸出(^=1，光伏板等待5秒后反轉(zhuǎn)直到^感光。然后再一步一步地跟蹤太陽。為了維護(hù)和調(diào)試方便，增加Az防和AF正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)手動(dòng)按鈕，并且有對(duì)焦指示。本實(shí)用新型是根據(jù)光伏板實(shí)現(xiàn)全天候、三維自動(dòng)跟蹤太陽，并有抗暴風(fēng)、雨、雪而自動(dòng)保護(hù)的控制需要，運(yùn)用多種檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)數(shù)字化處理，進(jìn)行三位或四位編碼，在自動(dòng)控制的各個(gè)階段，由譯碼電路發(fā)出相應(yīng)的指令，控制光伏板作出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，從而安全可靠充分地利用太陽能提高發(fā)電效率?？傊?，本跟蹤系統(tǒng)不僅在正常天氣下，可以實(shí)現(xiàn)使光伏板全天候全方位的三維跟蹤太陽，而且還具備防止被大風(fēng)和雨雪摧毀的功能。權(quán)利要求太陽能發(fā)電機(jī)自動(dòng)跟蹤控制電路，其特征在于該控制電路由兩大部分組成，一是水平方位角跟蹤電路；二是豎直仰角跟蹤電路，水平方位角跟蹤電路和豎直仰角跟蹤電路驅(qū)動(dòng)各自的直流電動(dòng)機(jī)M1和M2，水平方位角跟蹤電路和豎直仰角跟蹤電路分別由各自的輸入電路、邏輯電路和輸出電路組成，其中，輸入電路的輸入端由光敏二極管和傾斜角開關(guān)檢測(cè)到的的電信號(hào)，加以數(shù)字化后接至邏輯電路的編碼端，然后再根據(jù)實(shí)時(shí)控制的需要，經(jīng)邏輯電路的譯碼電路譯碼并輸出相應(yīng)的指令，最后接至輸出電路，從而由輸出電路控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電機(jī)自動(dòng)跟蹤控制電路，其特征在于水平方位角驅(qū)動(dòng)電路由輸入電路、邏輯電路和輸出電路三部分組成，輸入電路包括有光敏二級(jí)管&、62、G3、G7和三極管1\、T2以及運(yùn)算放大器YS組成；邏輯電路包括有非門Fp&、F3、F4;與門^、Y2、Y3、Y4、Y5和RS觸發(fā)器CH"CH2;輸出電路包括有三極管T7、T8以及繼電器Jla、Jlb;輸入電路中的三極管T2的基極連接光敏二極管62的正極，光敏二極管62的負(fù)極接地；三極管T3的基極連接光敏二極管G3的正極，光敏二極管G3的負(fù)極接地，三極管T2、T3的發(fā)射極均接地；由運(yùn)算放大器YS等組成差動(dòng)放大電路，光敏二級(jí)管^通過電阻R7接反相輸入端，光敏二級(jí)管G7通過電阻R9接同相輸入端，輸出端通過二極管D3接至邏輯電路的輸入端L1;邏輯電路的輸入端L2是三極管T2的集電極，邏輯電路的另一輸入端L3是三極管T3的集電極，邏輯電路的輸入端L2經(jīng)過非門F2后一路接至與門l的一個(gè)輸入端，另一路接至與門Y4的一個(gè)輸入端，邏輯電路的輸入端L3的一路分別和與門Y2、Y5的輸入端連接，另一路是由RS觸發(fā)器CHp電容Q、二極管D工組成的單穩(wěn)延時(shí)電路的觸發(fā)輸入端，RS觸發(fā)器的輸出經(jīng)過非門F4后接至邏輯電路的一個(gè)輸入端L"而邏輯電路的輸入端的一路接至與門Y4的另一個(gè)輸入端，另一路經(jīng)過非門巳的接至與門l的另一個(gè)入端，與門l的輸出接至與門Y2的另一個(gè)輸入端，與門Y2的輸出端為Qla;與門Y5的輸出端Qlb分兩路，一路和與門Y3的一個(gè)輸入端連接，另一路是由RS觸發(fā)器CH2、電容G、二極管D2組成的單穩(wěn)延時(shí)電路延時(shí)3分鐘的觸發(fā)輸入端；RS觸發(fā)器CH2的輸出Q2經(jīng)過非門F3和與門Y3的另一個(gè)輸入端連接，與門Y5的另一輸入端和與門Y4的輸出端連接；輸出電路中的三極管T7的集電極連接繼電器Jla的一端，繼電器Jla的另一端接電源Vcc的正極；三極管T7的基極經(jīng)過電阻接至與門Y2的輸出端；三極管T7的發(fā)射極接地，三極管T8的集電極連接繼電器Jlb的一端，繼電器Jlb的另一端接電源正極；三極管T8的基極經(jīng)過電阻接至與門Y3的輸出端；三極管T8的發(fā)射極接地，繼電器Jla和Jlb的常閉觸點(diǎn)互相連接后，再接至電源正極，它們的常開觸點(diǎn)互相連接后，再接至電源的負(fù)極，繼電器Jh和Jlb的開關(guān)鈕分別和電動(dòng)機(jī)M工的兩個(gè)輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電機(jī)自動(dòng)跟蹤控制電路，其特征在于豎直仰角驅(qū)動(dòng)電路由輸入電路、邏輯電路和輸出電路三部分組成，輸入電路包括有光敏二極管GpG3、G4、G5、G6和傾斜角開關(guān)&、K2、K3以及三極管T3、T4、T5、T6還有運(yùn)算放大器YS，邏輯電路包括有非門F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10和與門Y7、Y8、Y9、Y10、Yu、Y12、Y13、Y14以及觸發(fā)器CH3、CH4、CH5，輸出電路包括有三極管T9、T1Q及繼電器J2a、J2b;輸入電路的三極管T5的集電極是邏輯電路的輸入端之一L，三極管T5的基極接光敏二極管^的正極，光敏二極管^的負(fù)極接地；三極管T5的發(fā)射極接地，傾斜角開關(guān)&通過二極管D工和光敏二極管^并聯(lián)，三極管T6的集電極再經(jīng)過二級(jí)管D6是邏輯電路的輸入端之二12，三極管T6的基極連接傾斜角開關(guān)K2的一端，傾斜角開關(guān)K2的另一端接地，三極管T6的發(fā)射極接地，三極管T3的集電極13'是與門Y6的一個(gè)輸入端，三極管T3的基極連接光敏二極管G3的正極，光敏二極管G3的負(fù)極接地；三極管T3的發(fā)射極接地，傾斜角開關(guān)1(3—端接邏輯電路的輸入端13，另一端接電源正極，三極管1\的集電極是邏輯電路的輸入端之四14，三極管T4的基極連接光敏二極管G4的正極，光敏二極管G4的負(fù)極接地；三極管T4的發(fā)射極接地，傾斜角開關(guān)&通過二極管D2和光敏二極管G4并聯(lián)，由運(yùn)算放大器YS和電阻R3。、R31、R32、R33、R34組成差動(dòng)放大電路，光敏二極管G6經(jīng)電阻R3。接反相輸入端，光敏二極管G5經(jīng)電阻^接同相輸入端，差動(dòng)輸出端經(jīng)二極管D,Dn分別接邏輯電路的輸入端^和I4;光敏二極管G5和G6相背安裝在一塊小隔板上，并且光敏二極管G5朝上，光敏二極管G6朝下；邏輯電路的輸入端L接至與門Y7的一個(gè)輸入端；邏輯電路的輸入端L又經(jīng)過非門F1Q接至與門Y13的一個(gè)輸入端；邏輯電路的輸入端I2經(jīng)過非門Fe接至與門Y7的另一個(gè)輸入端；邏輯電路的輸入端I2又接至與門Y13的另一個(gè)輸入端；邏輯電路的輸入端I3接至與門Y1Q的一個(gè)輸入端，又接至與門Yu的一個(gè)輸入端；邏輯電路的輸入端14接到與門Y1Q的另一個(gè)輸入端，又經(jīng)過非門Fs接至與門Yu的另一個(gè)輸入端，再經(jīng)過非門Fp二極管07接至邏輯電路的輸入端12;傾斜角開關(guān)1(3—端接邏輯電路的輸入端13，另一端接電源正極，其中邏輯電路的輸入端I3是與門Y6的輸出端，而三極管T3的集電極13'是與門Y6的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器CH3的輸出Q3經(jīng)過非門F4后是與門Y6的另一個(gè)輸入端，三極管T3的集電極13'的另一路是由觸發(fā)器(^3、電容(:3、二極管03組成的單穩(wěn)延時(shí)電路的觸發(fā)輸入端，與門Y8的兩個(gè)輸入端分別和與門￥7、與門Y1Q的輸出端連接，與門Y8的輸出923—路經(jīng)電阻135、電容(:35積分電路接至與門Y9的一個(gè)輸入端，另一路是由觸發(fā)器C仏、二極管D4、電容C4組成的單穩(wěn)延時(shí)電路的觸發(fā)輸入端，觸發(fā)器CH4的輸出Q4經(jīng)過非門F7接至與門Y9的另一輸入端，與門Y12的兩個(gè)輸入端分別和與門Y『與門Y13的輸出端連接，而與門Y12的輸出Q2b又分為兩路，一路經(jīng)電阻R36、電容C36積分電路接至與門Y14的一個(gè)輸入端；另一路是由觸發(fā)器CH5、電容Cp二極管D5組成的單穩(wěn)延時(shí)電路的觸發(fā)輸入端，觸發(fā)器CH5的輸出Q5經(jīng)過非門F9接至與門YM的另一輸入端。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽能發(fā)電機(jī)自動(dòng)跟蹤控制電路。該控制電路由兩大部分組成，一是水平方位角跟蹤電路；二是豎直仰角跟蹤電路，水平方位角跟蹤電路和豎直仰角跟蹤電路驅(qū)動(dòng)各自的直流電動(dòng)機(jī)M1和M2，水平方位角跟蹤電路和豎直仰角跟蹤電路分別由各自的輸入電路、邏輯電路和輸出電路組成，其中，輸入電路的輸入端由光敏二極管和傾斜角開關(guān)檢測(cè)到的電信號(hào)，加以數(shù)字化后接至邏輯電路的編碼端，然后再根據(jù)實(shí)時(shí)控制的需要，經(jīng)邏輯電路的譯碼電路譯碼并輸出相應(yīng)的指令，最后接至輸出電路，從而由輸出電路控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向。采用上述方案后，本實(shí)用新型可達(dá)到跟蹤精度高、穩(wěn)定可靠諸多有益效果。文檔編號(hào)G05D3/10GK201550043SQ200920055820公開日2010年8月11日申請(qǐng)日期2009年4月30日優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日發(fā)明者王瓊標(biāo)申請(qǐng)人:王瓊標(biāo)