專(zhuān)利名稱(chēng)：自適應(yīng)pi控制的led系統(tǒng)太陽(yáng)能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能設(shè)備，尤其是一種自適應(yīng)PI控制的LED系統(tǒng)太陽(yáng)能控制器。
背景技術(shù)：
大功率太陽(yáng)能LED燈屬第4代光源，具有高光效、耐震動(dòng)、穿霧性強(qiáng)及長(zhǎng)壽命(IOOOOOh)等特點(diǎn)，將成為市政照明首推的環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品。全面推廣新光源、新能源的照明已成為“綠色照明工程”的首要任務(wù)。傳統(tǒng)LED控制器是直接在蓄電池兩端并聯(lián)負(fù)載LED，此時(shí)流過(guò)LED的電流和蓄電池電壓呈線(xiàn)性。因此，蓄電池電壓波動(dòng)大時(shí)，LED電流波動(dòng)也大，而LED長(zhǎng)期工作在大電流下有可能失效。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種PICI6F716單片機(jī)，利用PWM技術(shù)并通過(guò)對(duì)負(fù)載穩(wěn)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的恒流。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是采用microchip公司生產(chǎn)的PICI6F716單片機(jī)作為核心控制器件，通過(guò)對(duì)蓄電池端電壓、環(huán)境溫度、太陽(yáng)能電池端電壓等參數(shù)的檢測(cè)判斷，從單片機(jī)的輸出端口輸出控制信號(hào)，控制信號(hào)將實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開(kāi)關(guān)器件MOSFET管開(kāi)通與關(guān)斷的控制，從而達(dá)到各種控制和保護(hù)的功能。本實(shí)用新型的有益效果是，只需檢測(cè)蓄電池的端電壓，實(shí)現(xiàn)算法簡(jiǎn)單，且能取得滿(mǎn)意的穩(wěn)壓和恒流效果，能夠顯著提高LED的可靠性和壽命。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的LED恒流控制器結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的自適應(yīng)PI控制系統(tǒng)原理框圖。圖中1.壓敏電阻，2.肖特基二極管，3.肖特基二極管，4.PIC16F716單片機(jī)，5. MOSFET 管 Tl，6. MOSFET 管 T2，7.調(diào)節(jié)曲線(xiàn)
具體實(shí)施方式
在圖1中，壓敏電阻⑴在充電電路中既可作為恒流源向蓄電池充電，又可作為光敏元件并可通過(guò)檢測(cè)其兩端電壓來(lái)判斷光線(xiàn)的強(qiáng)弱。閃電時(shí)，太陽(yáng)能電池兩端的電壓隨著光強(qiáng)的急劇增大而大幅上升，很有可能超過(guò)其本身的額定電壓而損壞太陽(yáng)能電池，因此可利用壓敏電阻對(duì)太陽(yáng)能電池節(jié)能型雷擊保護(hù)。肖特基二極管(2)，并聯(lián)在充電電路中，防止夜間蓄電池向太陽(yáng)能電池反向充電。肖特基二極管(3)和保險(xiǎn)絲并聯(lián)在蓄電池兩端，一起形成對(duì)蓄電池的反接保護(hù)。采用Microchip公司生產(chǎn)的PIC16F716單片機(jī)(4)作為核心控制器件，通過(guò)對(duì)蓄電池電壓、環(huán)境溫度、太陽(yáng)電池端電壓等參數(shù)的檢測(cè)判斷，控制MOSFET兩個(gè)開(kāi)關(guān)管(5、6)的通斷，已達(dá)到保護(hù)和控制的功能當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到過(guò)充點(diǎn)時(shí)，MOSFET管
(5)開(kāi)通，防止太陽(yáng)能電池給蓄電池繼續(xù)充電；當(dāng)蓄電池電壓降至恢復(fù)點(diǎn)時(shí)，MOSFET管(5)導(dǎo)通，太陽(yáng)能電池給蓄電池繼續(xù)充電；當(dāng)夜晚到來(lái)時(shí)，MOSFET管(6)導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)對(duì)夜晚的光控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的普通控制；當(dāng)夜晚到來(lái)時(shí)，通過(guò)MOSFET管(6)的通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)夜晚的光控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的PWM恒流控制；當(dāng)白天時(shí)，通過(guò)MOSFET管(6)關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)光控控制。在圖2中，根據(jù)蓄電池電壓的大小，按圖中曲線(xiàn)(7)適當(dāng)調(diào)節(jié)積分系數(shù)來(lái)合理設(shè)置輸出占空比，即可改變負(fù)載LED兩端的電壓，使其與給定值相等，以達(dá)到預(yù)期效果當(dāng)蓄電池電壓足夠時(shí)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載LED的恒流控制，使負(fù)載兩端的電壓恒定，實(shí)現(xiàn)無(wú)差控制，通過(guò)控制MOSFET管(6)通斷，合理設(shè)置占空比，即可對(duì)負(fù)載LED進(jìn)行穩(wěn)壓控制，PWM控制；當(dāng)蓄電池電壓較低時(shí)，應(yīng)對(duì)負(fù)載實(shí)現(xiàn)非恒流控制，按圖2中的曲線(xiàn)規(guī)律將積分系數(shù)逐漸衰減至0，即能實(shí)現(xiàn)從無(wú)差控制到有差控制的順利過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的非恒流控制。
權(quán)利要求1.一種自適應(yīng)PI控制的LED系統(tǒng)太陽(yáng)能控制器，其特征是采用microchip公司生產(chǎn)的PICI6F716單片機(jī)作為核心控制器件，通過(guò)對(duì)蓄電池端電壓、環(huán)境溫度、太陽(yáng)能電池端電壓等參數(shù)的檢測(cè)判斷，從單片機(jī)的輸出端口輸出控制信號(hào)，控制信號(hào)將實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開(kāi)關(guān)器件MOSFET管開(kāi)通與關(guān)斷的控制，從而達(dá)到各種控制和保護(hù)的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)PI控制的LED系統(tǒng)太陽(yáng)能控制器，其特征是肖特基二極管串聯(lián)在充電電路中，另外一個(gè)肖特基二極管與保險(xiǎn)絲并聯(lián)在蓄電池兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)PI控制的LED系統(tǒng)太陽(yáng)能控制器，其特征是由負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻MF58-1、2個(gè)肖特基二極管、MOSFET管組成LED恒流控制器主電路。
專(zhuān)利摘要自適應(yīng)PI控制的LED系統(tǒng)太陽(yáng)能控制器，采用microchip公司生產(chǎn)的PICI6F716單片機(jī)作為核心控制器件，通過(guò)對(duì)蓄電池端電壓、環(huán)境溫度、太陽(yáng)能電池端電壓等參數(shù)的檢測(cè)判斷，從單片機(jī)的輸出端口輸出控制信號(hào)，控制信號(hào)將實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開(kāi)關(guān)器件MOSFET管開(kāi)通與關(guān)斷的控制，從而達(dá)到對(duì)負(fù)載LED的控制，另外，在恒流控制器內(nèi)部連接一個(gè)壓敏電阻，利用壓敏電阻對(duì)蓄電池進(jìn)行雷擊保護(hù)，在充電電路中并聯(lián)一個(gè)肖特基二極管，防止夜間蓄電池向太陽(yáng)能電池板反向充電，在蓄電池兩端并聯(lián)另外一個(gè)肖特基二極管和保險(xiǎn)絲，使兩者一起形成對(duì)蓄電池的反接保護(hù)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202889701SQ20122036150
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者陸亦農(nóng) 申請(qǐng)人:陸亦農(nóng)