專利名稱:雙向升降壓太陽能led路燈控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種雙向升降壓太陽能LED路燈控制器，包括光伏板、LED燈、蓄電池、雙向升降壓電路、場效應(yīng)管驅(qū)動電路、PIC單片機，其特征在于：光伏板、LED燈通過雙向升降壓電路與蓄電池連接成回路；PIC單片機的輸入AD采樣端連接光伏板的輸出端，PIC單片機的輸出AD采樣端連接LED燈的輸出端，PIC單片機的PWM端連接控制場效應(yīng)管驅(qū)動電路，場效應(yīng)管驅(qū)動電路驅(qū)動雙向升降壓電路中的各個場效應(yīng)管。本實用新型主要特點是最大功率充電電路和LED恒流驅(qū)動電路共用一條功率回路，利用太陽能充電和LED恒流驅(qū)動工作時段不同進行不同的控制策略，實現(xiàn)最大功率跟蹤（MPPT）充電和LED恒流驅(qū)動功能，在同一回路中實現(xiàn)能量的雙向流動。
【專利說明】雙向升降壓太陽能LED路燈控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能LED路燈控制器，特別適用于光伏板升壓為蓄電池充電和壓蓄電池降壓恒流供給LED燈供電的太陽能路燈控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]帶LED驅(qū)動太陽能路燈控制器是獨立太陽能LED路燈系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，其作用是將光伏板電能進行最大功率跟蹤(MPPT)供給蓄電池充電和將蓄電池電能進行恒流驅(qū)動LED光源。
[0003]現(xiàn)有帶LED驅(qū)動太陽能路燈控制器一般包含兩個回路:第一個回路是最大功率跟蹤(MPPT)充電電路，一般使用BUCK降壓結(jié)構(gòu)或BOOST升壓結(jié)構(gòu)；第二回路是恒流放電電路，一般使用BUCK降壓結(jié)構(gòu)或BOOST升壓結(jié)構(gòu)。
[0004]上述的帶恒流驅(qū)動路燈使用較多的元器件實現(xiàn)路燈控制功能，需要將電路更加簡化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的提供一種雙向升降壓太陽能LED路燈控制器，本實用新型與傳統(tǒng)的帶LED驅(qū)動太陽能路燈控制器不同在于:最大功率充電電路和LED恒流驅(qū)動電路共用一條功率回路，利用太陽能充電和LED恒流驅(qū)動工作時段不同進行不同的控制策略，實現(xiàn)最大功率跟蹤(MPPT)充電和LED恒流驅(qū)動功能，在同一回路中實現(xiàn)能量的雙向流動。
[0006]雙向升降壓太陽能LED路燈控制器，包括光伏板、LED燈、蓄電池、雙向升降壓電路、場效應(yīng)管驅(qū)動電路、PIC單片機，其特征在于:光伏板、LED燈通過雙向升降壓電路與蓄電池連接成回路；PIC單片機的輸入AD采樣端連接光伏板的輸出端，PIC單片機的輸出AD采樣端連接LED燈的輸出端，PIC單片機的PWM端連接控制場效應(yīng)管驅(qū)動電路，場效應(yīng)管驅(qū)動電路驅(qū)動雙向升降壓電路中的各個場效應(yīng)管；
[0007]所述的雙向升降壓電路，由第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3、第一電容Cl、第二電容C2、一個電感LI和第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3組成，第一二極管Dl正極與光伏板正極連接，第一二極管Dl負極與第一電容Cl正極、LED燈正極、電感LI的一端連接，電感LI的另一端分別與第二場效應(yīng)管Q2的源極、第三場效應(yīng)管Q3的漏極、第二二極管D2負極、第三二極管D3的正極連接，第三場效應(yīng)管Q3的源極分別與第三二極管D3的負極、第二電容C2正極、蓄電池正極連接，光伏板的負極分別與第一電容Cl負極、第二電容C2負極、蓄電池負極、第一場效應(yīng)管Ql漏極、第二場效應(yīng)管Q2漏極、第三二極管D3正極連接，LED燈的負極與第一場效應(yīng)管Ql源極連接。
[0008]所述的PIC單片機包含PWM發(fā)生電路和AD采樣電路，PWM發(fā)生電路主要作用是給場效應(yīng)管驅(qū)動電路提供信號，AD采樣電路主要是采樣雙向升降壓電路的輸入和輸出回路中的電壓電流數(shù)據(jù)。PWM發(fā)生電路和AD采樣電路均為現(xiàn)有電路。
[0009]所述的場效應(yīng)管驅(qū)動電路選用的是高頻變壓器隔離驅(qū)動，將PIC單片機產(chǎn)生的PWM信號驅(qū)動放電供給雙向升降壓電路的場效應(yīng)管供電。
[0010]本實用新型采用雙向升降壓電路實現(xiàn)最大功率充電電路和LED恒流驅(qū)動電路共用一條功率回路，利用太陽能充電和LED恒流驅(qū)動工作時段不同進行不同的控制策略，實現(xiàn)最大功率跟蹤(MPPT)充電和LED恒流驅(qū)動功能，在同一回路中實現(xiàn)能量的雙向流動，極大的簡化的電路結(jié)構(gòu)，減少元器件數(shù)量降低控制器成本。

【附圖說明】

[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0012]結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0013]如圖1所示，雙向升降壓太陽能LED路燈控制器，包括光伏板、LED燈、蓄電池、雙向升降壓電路、場效應(yīng)管驅(qū)動電路、Pic單片機，其特征在于:光伏板、LED燈通過雙向升降壓電路與蓄電池連接成回路；PIC單片機的輸入AD采樣端連接光伏板的輸出端，PIC單片機的輸出AD采樣端連接LED燈的輸出端，PIC單片機的PWM端連接控制場效應(yīng)管驅(qū)動電路，場效應(yīng)管驅(qū)動電路驅(qū)動雙向升降壓電路中的各個場效應(yīng)管；
[0014]所述的雙向升降壓電路，由第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3、第一電容Cl、第二電容C2、一個電感LI和第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3組成，第一二極管Dl正極與光伏板正極連接，第一二極管Dl負極與第一電容Cl正極、LED燈正極、電感LI的一端連接，電感LI的另一端分別與第二場效應(yīng)管Q2的源極、第三場效應(yīng)管Q3的漏極、第二二極管D2負極、第三二極管D3的正極連接，第三場效應(yīng)管Q3的源極分別與第三二極管D3的負極、第二電容C2正極、蓄電池正極連接，光伏板的負極分別與第一電容Cl負極、第二電容C2負極、蓄電池負極、第一場效應(yīng)管Ql漏極、第二場效應(yīng)管Q2漏極、第三二極管D3正極連接，LED燈的負極與第一場效應(yīng)管Ql源極連接。
[0015]其中雙向升降壓電路主要功能是光伏板電壓提升為蓄電池充電和蓄電池降壓恒流供給LED燈供電。
[0016]當光伏板給蓄電池充電時第一場效應(yīng)管Q1、第三場效應(yīng)管Q3關(guān)閉，PIC單片機給第二場效應(yīng)管Q2提供P麗驅(qū)動信號，雙向升降壓電路等效為一 boost升壓電路，以實現(xiàn)MPPT最大功率跟蹤充電功能。
[0017]當蓄電池放電時第一場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通、第二場效應(yīng)管Q2關(guān)閉，PIC單片機給第三場效應(yīng)管Q3提供PWM驅(qū)動信號，放電回路等效為一 BUCK降壓電路，以實現(xiàn)LED燈降壓恒流驅(qū)動功能。
[0018]所述的PIC單片機包含PWM發(fā)生電路和AD采樣電路，PWM發(fā)生電路主要作用是給場效應(yīng)管驅(qū)動電路提供信號，AD采樣電路主要是采樣雙向升降壓電路的輸入和輸出回路中的電壓電流數(shù)據(jù)。PWM發(fā)生電路和AD采樣電路均為現(xiàn)有電路。
[0019]所述的場效應(yīng)管驅(qū)動電路選用的是高頻變壓器隔離驅(qū)動，將PIC單片機產(chǎn)生的PWM信號驅(qū)動放電供給雙向升降壓電路中的場效應(yīng)管供電。
[0020]本實用新型采用雙向升降壓電路實現(xiàn)最大功率充電電路和LED恒流驅(qū)動電路共用一條功率回路，利用太陽能充電和LED恒流驅(qū)動工作時段不同進行不同的控制策略，實現(xiàn)最大功率跟蹤(MPPT)充電和LED恒流驅(qū)動功能，在同一回路中實現(xiàn)能量的雙向流動，極大的簡化的電路結(jié)構(gòu)，減少元器件數(shù)量降低控制器成本。
【權(quán)利要求】
1.雙向升降壓太陽能LED路燈控制器，包括光伏板、LED燈、蓄電池、雙向升降壓電路、場效應(yīng)管驅(qū)動電路、PIC單片機，其特征在于:光伏板、LED燈通過雙向升降壓電路與蓄電池連接成回路；PIC單片機的輸入AD采樣端連接光伏板的輸出端，PIC單片機的輸出AD采樣端連接LED燈的輸出端，PIC單片機的PWM端連接控制場效應(yīng)管驅(qū)動電路，場效應(yīng)管驅(qū)動電路驅(qū)動雙向升降壓電路中的各個場效應(yīng)管； 所述的雙向升降壓電路，由第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3、第一電容Cl、第二電容C2、一個電感LI和第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3組成，第一二極管Dl正極與光伏板正極連接，第一二極管Dl負極與第一電容Cl正極、LED燈正極、電感LI的一端連接，電感LI的另一端分別與第二場效應(yīng)管Q2的源極、第三場效應(yīng)管Q3的漏極、第二二極管D2負極、第三二極管D3的正極連接，第三場效應(yīng)管Q3的源極分別與第三二極管D3的負極、第二電容C2正極、蓄電池正極連接，光伏板的負極分別與第一電容Cl負極、第二電容C2負極、蓄電池負極、第一場效應(yīng)管Ql漏極、第二場效應(yīng)管Q2漏極、第三二極管D3正極連接，LED燈的負極與第一場效應(yīng)管Ql源極連接。
【文檔編號】H05B37-02GK204272444SQ201420702904
【發(fā)明者】汪二剛 [申請人]武漢日新科技照明有限公司