專利名稱：太陽能路燈控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制器，尤其是一種太陽能路燈控制器。
技術(shù)背景太陽能是一種清潔的可再生能源，是取之不盡的能源資源，太陽能電池能 夠直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，不對環(huán)境產(chǎn)生任何污染。今年來，光伏技術(shù)的飛 速發(fā)展，太陽能路燈己成為城市建設(shè)中的一道亮麗的風(fēng)景線，但是目前太陽能 路燈控制器存在成本高、性能不穩(wěn)定等缺陷，制約了太陽能路燈的推廣應(yīng)用。公開號(hào)為CN101026313A的專利文獻(xiàn)提供了一種《多功能智能型太陽能燈 控制器》，該專利文獻(xiàn)公開的技術(shù)方案包括單片機(jī)系統(tǒng)、檢測電阻電路、過充保 護(hù)電路、DC-DC轉(zhuǎn)換電路、串口通訊模塊、按鍵和液晶顯示模塊等組成，其結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，成本高以及性能不穩(wěn)定。本實(shí)用新型的太陽能路燈控制器，利用模擬電路與數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn)，選用 價(jià)格低廉、工業(yè)級78P258N型單片機(jī)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低且性能穩(wěn)定 的控制器。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種太陽能路燈控制器，由太陽 能電池板23、直流電源、蓄電池24、 MOS管驅(qū)動(dòng)電路、采樣電路16并聯(lián)組成， 其特征在于還包括一個(gè)單片機(jī)20;所述單片機(jī)分別連接防反充電電路15-1和防反充電電路15-2;其中一組防 反充電電路15-1連接太陽能電池板，向蓄電池充電；另一組防反充電電路15-2連接直流電源，通過驅(qū)動(dòng)電路21控制路燈工作。進(jìn)一步作為一種優(yōu)選方案，單片機(jī)輸出編碼信號(hào)PWM方波控制防反充電電 路15-1和防反充電電路15-2;該單片機(jī)的腳1串聯(lián)連接一個(gè)電阻R62、 一個(gè)三極管Q21到驅(qū)動(dòng)電路21;該單片機(jī)的腳3、 12分別通過相應(yīng)的MOS管驅(qū)動(dòng)電路連接到防反充電電路 15-2;該單片機(jī)的腳11、 8分別通過相應(yīng)的MOS管驅(qū)動(dòng)電路連接到防反充電電路15-1;該單片機(jī)的腳2連接并控制采樣電路16。作為又一種優(yōu)選方案，單片機(jī)的腳2接收采樣電路16的電壓信號(hào)，單片機(jī) 的腳11、 8發(fā)出編碼信號(hào)控制防反充電電路15-1向蓄電池充電；蓄電池虧電時(shí)， 單片機(jī)的腳3、 12輸出編碼信號(hào)至防反充電電路15-2切斷蓄電池，由直流電源 供電。作為又一種優(yōu)選方案，所述驅(qū)動(dòng)電路21由五個(gè)電阻、 一個(gè)PNP型三極管 Q20和一個(gè)MOS管Q40組成；電阻R51和電阻R50并聯(lián)的一端連接三極管Q20的集電極，其中電阻R51 的另一端接地，電阻R50的另一端連接MOS管Q40的柵極；電阻R53和電阻 R54并聯(lián)的一端連接三極管Q20的基極，電阻R53的另一端連接三極管Q20的 發(fā)射極，電阻R54的另一端連接單片機(jī)腳1;電阻R52的兩端分別連接MOS管 Q40的柵極和源極；MOS管Q40的源極接地，漏極連接路燈的負(fù)極，三極管 Q20的發(fā)射極連接路燈的正極。作為又一種優(yōu)選方案，所述兩組防反充電電路中一組防反充電電路15-1由兩個(gè)MOS管Q43、 Q44組成，另一組防反充電電路15-2由兩個(gè)MOS管Q41、 Q42并聯(lián)組成。本實(shí)用新型的有益目的在于，選用78P258N型單片機(jī)，該單片機(jī)價(jià)格便宜， 屬于工業(yè)級用途，在惡劣的環(huán)境下仍能保持良好的性能，且本實(shí)用新型技術(shù)方 案所描述的太陽能路燈控制器結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，因此容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)， 有利于太陽能路燈的應(yīng)用推廣。


圖1是本實(shí)用新型的太陽能路燈控制器原理圖1 14分別代表單片機(jī)的腳，15-1和15-2是防反充電電路，16為采樣電路， 17為穩(wěn)壓電路，18為倍壓電路，19為復(fù)位電路，20為單片機(jī)，21為驅(qū)動(dòng)電路， 22-1、 22-2、 22-3和22-4為MOS管驅(qū)動(dòng)電路，23為太陽能電池板，24為蓄電 池，25為路燈。圖1中點(diǎn)劃線框內(nèi)部分是現(xiàn)有技術(shù)，虛線框內(nèi)部分是本實(shí)用新型的技術(shù)特征。具體實(shí)施例圖1是太陽能路燈控制器原理圖，該太陽能路燈控制器，由太陽能電池板 23、直流電源、蓄電池24、采樣電路16、四組MOS管驅(qū)動(dòng)電路22-l、 22-2、 22-3、 22-4， 一組穩(wěn)壓電路17、 一組倍壓電路18、 一組復(fù)位電路19、 一個(gè)單片 機(jī)20、 一組防反充電電路15-1和一組防反充電電路15-2以及一組驅(qū)動(dòng)電路21 電連接組成；其中單片機(jī)20與采樣電路16、兩組MOS管驅(qū)動(dòng)電路22-3、 22-4、 穩(wěn)壓電路17、倍壓電路18和復(fù)位電路19連接，MOS管驅(qū)動(dòng)電路與MOS管串 聯(lián)后與采樣電路16并聯(lián)，穩(wěn)壓電路17與倍壓電路18并聯(lián)后與復(fù)位電路19并聯(lián)，穩(wěn)壓電路17與釆樣電路16并聯(lián)，防反充電電路15-1與MOS管驅(qū)動(dòng)電路 22-3、 22-4連接，防反充電電路15-2與MOS管驅(qū)動(dòng)電路22-1、 22-2連接；單 片機(jī)20的腳1與驅(qū)動(dòng)電路21連接，單片機(jī)20輸出編碼信號(hào)PWM方波控制采 樣電路16、 MOS管驅(qū)動(dòng)電路22-l、 22-2、 22-3、 22-4、穩(wěn)壓電路17、倍壓電路 18、復(fù)位電路19、防反充電電路15-1和防反充電電路15-2以及驅(qū)動(dòng)電路21。 所述78P258N型單片機(jī)20的腳3、 12連接并控制防反充電電路15-2，其中腳3 與MOS管驅(qū)動(dòng)電路22-2連接，腳12通過電阻R71、三極管Q28與MOS管驅(qū) 動(dòng)電路22-l連接；單片機(jī)20的腳11、 8連接并控制防反充電電路15-1，其中腳 11通過電阻R67與MOS管驅(qū)動(dòng)電路22-3連接，腳8與MOS管驅(qū)動(dòng)電路22-4 連接；該單片機(jī)20的腳1通過一個(gè)電阻R62和一個(gè)三極管Q21與驅(qū)動(dòng)電路21 連接，該單片機(jī)20輸出編碼信號(hào)PWM方波控制防反充電電路15-1和防反充電 電路15-2進(jìn)行切換，PWM方波的作用是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，單片機(jī) 20利用數(shù)字信號(hào)控制各個(gè)電路。單片機(jī)20的腳2與采樣電路16連接，當(dāng)白天 光線強(qiáng)時(shí)，單片機(jī)20的腳2接收采樣電路16的電壓信號(hào)，腳8、 11發(fā)出編碼 信號(hào)控制防反充電電路15-1向蓄電池24充電；當(dāng)晚上光線弱時(shí)，單片機(jī)20接 收采樣電路16的電壓信號(hào)，發(fā)出編碼信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電路21放電，蓄電池24虧 電時(shí)，向單片機(jī)20發(fā)出虧電信號(hào)，單片機(jī)20的腳3、 12向防反充電電路15-2 發(fā)出編碼信號(hào)控制蓄電池與直流電源切換，使路燈工作。上述直流電源是市電 經(jīng)過整流后的直流電，電壓為12V。單片機(jī)20的腳4與復(fù)位電路19連接，單 片機(jī)20的腳5接地，單片機(jī)20的腳6與電阻R63和發(fā)光二極管DS3連接后接 地，單片機(jī)20的腳7與電阻R64和發(fā)光二極管DS4連接后接地，單片機(jī)20的 腳9通過電阻R66與倍壓電路18連接，倍壓電路18為驅(qū)動(dòng)電路21提供升壓，單片機(jī)20的腳10與穩(wěn)壓電路17連接，穩(wěn)壓電路17為倍壓電路18提供穩(wěn)定電 壓信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)電路21是由五個(gè)電阻、 一個(gè)PNP型三極管Q20和一個(gè)MOS 管Q40組成，其中兩個(gè)電阻R50， R51并聯(lián)后與三極管Q20集電極連接，該兩 個(gè)電阻中的一個(gè)電阻R51接地，另一個(gè)電阻R50與并聯(lián)的電阻R52和MOS管 Q40連接，該MOS管Q40的柵極和源極與電阻R52并聯(lián)、源極接地、漏極接 路燈25負(fù)極，該三極管Q20基極與并聯(lián)后的兩個(gè)電阻R53， R54連接，三極管 Q20的發(fā)射極與太陽能電池板23正極連接，驅(qū)動(dòng)電路21接收單片機(jī)的腳1發(fā) 出的編碼信號(hào)，通過MOS管Q40導(dǎo)通或者截止控制路燈工作。所述防反充電電 路15-l是由兩個(gè)并聯(lián)的MOS管Q43、 Q44與太陽能電池板23連接構(gòu)成，防反 充電電路15-2是兩個(gè)并聯(lián)連接的MOS管Q41， Q42與整流后的直流電源連接 構(gòu)成，其中MOS管Q44、 Q42的漏極分別與太陽能電池板和直流電源的正極連 接。該防反充電電路的MOS管壓降比傳統(tǒng)的防反二極管的壓降小的多，可達(dá)到 0.07V,可減少能量損失，提高太陽能電池的利用率。
權(quán)利要求1、一種太陽能路燈控制器，由太陽能電池板(23)、直流電源、蓄電池(24)、MOS管驅(qū)動(dòng)電路、采樣電路(16)并聯(lián)連接，其特征在于還包括一個(gè)單片機(jī)(20)；所述單片機(jī)分別連接兩組防反充電電路(15-1，15-2)；其中一組防反充電電路(15-1)連接太陽能電池板，向蓄電池充電；另一組防反充電電路(15-2)連接直流電源，通過驅(qū)動(dòng)電路(21)控制路燈工作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能路燈控制器，其特征在于所述單片機(jī)輸出 編碼信號(hào)PWM方波控制兩組防反充電電路(15-1， 15-2);該單片機(jī)腳(1)串聯(lián)連接一個(gè)電阻(R62)、 一個(gè)三極管(Q21)到驅(qū)動(dòng)電路(21);該單片機(jī)腳(3、 12)分別通過相應(yīng)的MOS管驅(qū)動(dòng)電路連接到防反充電電路 (15-2);該單片機(jī)腳(ll、 8)分別通過相應(yīng)的MOS管驅(qū)動(dòng)電路連接到防反充電電 路(15-1);該單片機(jī)腳(2)連接采樣電路(16)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能路燈控制器，其特征在于所述單片機(jī) 腳(2)接收采樣電路(16)的電壓信號(hào)，單片機(jī)腳(ll、 8)輸出編碼信號(hào)控制防反充 電電路(15-1)向蓄電池充電；蓄電池虧電時(shí)，單片機(jī)腳(3、 12)輸出編碼信號(hào)到 防反充電電路(15-2)切斷蓄電池，由直流電源供電。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈控制器，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路(21) 包括五個(gè)電阻、 一個(gè)PNP型三極管(Q20)和一個(gè)MOS管(Q40);電阻(R51, R50)并聯(lián)的一端連接三極管(Q20)的集電極，其中電阻(R51)的 另一端接地，電阻(R50)的另一端連接MOS管(Q40)的柵極；電阻(R53， R54)并 聯(lián)的一端連接三極管((^0)的基極，電阻(R53)的另一端連接三極管(Q20)的發(fā)射 極，電阻(RM)的另一端連接單片機(jī)腳(1);電阻(R52)的兩端分別連接MOS管(Q40) 的柵極和源極；MOS管(Q40)的源極接地，漏極連接路燈的負(fù)極，三極管(Q20)的發(fā)射極連接路燈的正極。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈控制器，其特征在于所述兩組防反充電電路(15-1， 15-2)中一組防反充電電路(15-l)由兩個(gè)MOS管(Q43、 Q44)組成， 另一組防反充電電路(15-2)由兩個(gè)MOS管(Q41、 Q42)組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種太陽能路燈控制器，由太陽能電池板、直流電源、蓄電池、MOS管驅(qū)動(dòng)電路、采樣電路并聯(lián)組成，其特征在于還包括一個(gè)單片機(jī)；所述單片機(jī)分別連接兩組防反充電電路；其中一組防反充電電路連接太陽能電池板，向蓄電池充電；另一組防反充電電路連接直流電源，通過驅(qū)動(dòng)電路控制路燈工作；本實(shí)用新型提供的太陽能路燈控制器結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)F21W131/103GK201111597SQ20072017246
公開日2008年9月10日 申請日期2007年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月18日
發(fā)明者毅 李, 林 楊 申請人:毅 李