專利名稱:太陽(yáng)能路燈控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種路燈控制電路,特別涉及一種太陽(yáng)能路燈的控制電路。
背景技術(shù):
目前,很多路燈都采用了太陽(yáng)能供電方式來(lái)給其上的燈體提供電能,其工作原理為太 陽(yáng)光透過(guò)太陽(yáng)能板進(jìn)行光電效應(yīng),并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成直流電能儲(chǔ)存到蓄電池中,當(dāng)蓄電池充 電完成后,就會(huì)根據(jù)事先編好程序在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行放電,從而給路燈燈體供電。但是,在 蓄電池給路燈燈體供電的時(shí)候,蓄電池通常是直接連到路燈燈體上給其供電的,故路燈燈體 一般都是以最大功率工作,即路燈燈體亮度時(shí)刻都是最大亮度,而不能根據(jù)照明時(shí)間的變化 而進(jìn)行相應(yīng)的亮度調(diào)整,故路燈燈體的這種以最大亮度工作的方式不但浪費(fèi)了電能,而且還 縮短了其使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容,有必要提供一種可自動(dòng)控制太陽(yáng)能路燈亮度的控制電路。
一種太陽(yáng)能路燈控制電路,用于控制一太陽(yáng)能路燈的亮度,所述太陽(yáng)能路燈包括一蓄電 池及一燈體,所述太陽(yáng)能路燈控制電路包括一設(shè)于所述蓄電池及燈體之間的電流鏡電路、一 連接于所述電流鏡電路的微控制器及一連接于所述微控制器的時(shí)鐘電路,所述電流鏡電路接 收所述蓄電池的電能并傳送給所述燈體,所述微控制器通過(guò)所述時(shí)鐘電路發(fā)出的時(shí)鐘信號(hào)控 制所述電流鏡電路傳送給所述燈體的電流的大小。
相較于現(xiàn)有技術(shù),在所述蓄電池及燈體之間連接所述太陽(yáng)能路燈控制電路后,所述太陽(yáng) 能路燈控制電路通過(guò)所述微控制器的控制并根據(jù)照明時(shí)間的變化來(lái)調(diào)節(jié)所述蓄電池輸給所述 燈體的電流大小,從而控制了所述燈體的亮度, 一定程度的節(jié)約了電能,同時(shí)也延長(zhǎng)所述燈 體的使用壽命。
下面參考附圖結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖l為本發(fā)明太陽(yáng)能路燈控制電路的較佳實(shí)施方式與太陽(yáng)能路燈中蓄電池及燈體的原理 框圖。
圖2為圖1的具體電路圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)共同參考圖1及圖2,本發(fā)明太陽(yáng)能路燈控制電路用于控制一太陽(yáng)能路燈,其包括一電 流鏡電路IO、 一時(shí)鐘(real-time clock, RTC)電路20及一微控制器(micro control unit, MCU) 30,所述太陽(yáng)能路燈中的蓄電池40通過(guò)所述電流鏡電路10給所述太陽(yáng)能路燈的 燈體50進(jìn)行供電,所述微控制器30根據(jù)所述時(shí)鐘電路20的時(shí)鐘信號(hào)控制所述電流鏡電路l0提 供給所述燈體50的電流的大小,從而控制所述燈體50的亮度。本實(shí)施方式中所述太陽(yáng)能路燈 的燈體50由12個(gè)發(fā)光二極管組成,其中每四個(gè)發(fā)光二極管組成一并聯(lián)電路,組成后的三組并 聯(lián)電路再組成一并聯(lián)電路。
所述電流鏡電路10包括一電阻R1、 一第一晶體管Q1、四個(gè)第二晶體管Q2及四個(gè)電開(kāi)關(guān)元 件Q3。本實(shí)施方式中,所述第一晶體管Q1、及第二晶體管Q2為NPN型晶體管,所述電開(kāi)關(guān)元 件Q3為N型MOS管。
所述蓄電池40的陰極接地,陽(yáng)極連接到所述燈體50的陽(yáng)極,所述蓄電池40的陽(yáng)極還通過(guò) 所述電阻R1連接到所述第一晶體管Q1的集電極。所述第一晶體管Q1的發(fā)射極接地,集電極與 基極相連,基極還分別連接于每一個(gè)第二晶體管Q2的基極。所述第二晶體管Q2的集電極相連 后連接到所述燈體50的陰極,每一個(gè)第二晶體管Q2的發(fā)射極分別與一個(gè)電開(kāi)關(guān)元件Q3的漏極 相連。每一個(gè)電開(kāi)關(guān)元件Q3的源極均接地,柵極分別連接到所述微控制器30的一個(gè)通用輸入 輸出(General Purpose Input/Output, GPIO)引腳。所述時(shí)鐘電路20與所述微控制器30相 連,用于給所述微控制器30提供時(shí)鐘信號(hào)。圖中未示出所述太陽(yáng)能路燈中的太陽(yáng)能板及其與 所述蓄電池40之間的連接電路部分。
設(shè)所述電阻R1的電阻值為R,流經(jīng)所述電阻R1的電流值為I,所述蓄電池40的電壓值為V ,所述第一晶體管Ql的基極與發(fā)射極之間的電壓值為Vbe,流經(jīng)每一個(gè)第二晶體管Q2集電極 的電流值分別為Il、 12、 13、 14,流經(jīng)所述燈體50的電流值為I0。當(dāng)所述電開(kāi)關(guān)元件Q3均導(dǎo) 通時(shí)有如下關(guān)系式
I=(V-Vbe)/R;
Il=I2=I3=I4=I*[e/(e+l+N)]; 10= I1+I2+I3+I4 推導(dǎo)出
I0=4[(V-Vbe)/R] *[p/(e+l+N)]
其中,e為所述第二晶體管Q2的放大倍數(shù);N為所述第二晶體管Q2的數(shù)量,本實(shí)施方式 中^4,也可根據(jù)實(shí)際情況增加或減少其數(shù)量。
根據(jù)上述推導(dǎo)易知,當(dāng)所述電開(kāi)關(guān)元件Q3中有三個(gè)導(dǎo)通時(shí),流經(jīng)所述燈體50的電流值
IO為
I0=3[(V-Vbe)/R] *[p/(e+l+3)]
同理,當(dāng)所述電開(kāi)關(guān)元件Q3中有兩個(gè)導(dǎo)通時(shí),流經(jīng)所述燈體50的電流值I0為 I0=2[(V-Vbe)/R] *[P/(P+l+2)]
同理,當(dāng)電開(kāi)關(guān)元件Q3中僅有一個(gè)導(dǎo)通時(shí),流經(jīng)所述燈體50的電流值I0為 IO=[(V-Vbe)/R] +
同理,當(dāng)所述電開(kāi)關(guān)元件Q3中沒(méi)有一個(gè)導(dǎo)通時(shí),流經(jīng)所述燈體50的電流值I0為零。
本實(shí)施方式中,所述微控制器30控制所述燈體50的亮度分為四組燈光亮度,分別為最亮 ,稍亮,微亮及不亮,并分別對(duì)應(yīng)19:00-01:30、 01:30-04:00、 04:00-05:30、 05:30-19:00四個(gè)時(shí)間段。即當(dāng)所述電開(kāi)關(guān)元件Q3均導(dǎo)通時(shí),所述燈體50為最亮;當(dāng)電開(kāi)關(guān) 元件Q3中有三個(gè)導(dǎo)通時(shí),所述燈體50為稍亮;當(dāng)所述電開(kāi)關(guān)元件Q3中有兩個(gè)導(dǎo)通時(shí),所述燈 體50為微亮;當(dāng)電開(kāi)關(guān)元件Q3中沒(méi)有導(dǎo)通時(shí),所述燈體50不亮。
所述太陽(yáng)能路燈具體工作情況為當(dāng)所述微控制器30根據(jù)所述時(shí)鐘電路20的時(shí)鐘信號(hào)得 知時(shí)間為05:30時(shí),所述微控制器30上與所述電開(kāi)關(guān)元件Q3的柵極相連的通用輸入輸出引腳 發(fā)出相應(yīng)控制信號(hào),使所述電開(kāi)關(guān)元件Q3均處于截止?fàn)顟B(tài),此時(shí)所述太陽(yáng)能路燈的燈體50不 發(fā)光并持續(xù)到19:00;當(dāng)所述微控制器30根據(jù)所述時(shí)鐘電路20的時(shí)鐘信號(hào)得知時(shí)間為19:00時(shí) ,所述微控制器30上與所述電開(kāi)關(guān)元件Q3的柵極相連的通用輸入輸出引腳發(fā)出相應(yīng)控制信號(hào) ,使所述電開(kāi)關(guān)元件Q3均處于導(dǎo)通狀態(tài),此時(shí)所述太陽(yáng)能路燈的燈體50為最亮并持續(xù)到 01:30;當(dāng)所述微控制器30根據(jù)所述時(shí)鐘電路20的時(shí)鐘信號(hào)得知時(shí)間為01:30時(shí),所述微控制 器30上與所述電開(kāi)關(guān)元件Q3的柵極相連的通用輸入輸出引腳發(fā)出相應(yīng)控制信號(hào),使所述電開(kāi) 關(guān)元件Q3中的三個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài),此時(shí)所述太陽(yáng)能路燈的燈體50為稍亮并持續(xù)到04:00;當(dāng) 所述微控制器30根據(jù)所述時(shí)鐘電路20的時(shí)鐘信號(hào)得知時(shí)間為04:00時(shí),所述微控制器30上與 所述電開(kāi)關(guān)元件Q3的柵極相連的通用輸入輸出引腳發(fā)出相應(yīng)控制信號(hào),使所述電開(kāi)關(guān)元件 Q3中的兩個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài),此時(shí)所述太陽(yáng)能路燈的燈體50為微亮并持續(xù)到05:30;所述太陽(yáng) 能路燈將依此循環(huán)根據(jù)不同時(shí)間段來(lái)控制所述燈體50的亮度。
所述微控制器30的控制程序也可根據(jù)季節(jié)或地理位置等客觀條件的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整 ,如冬天黑天早,即可將開(kāi)燈時(shí)間相應(yīng)提前。對(duì)所述燈體50的亮度要求也可通過(guò)設(shè)置所述電 阻R的電阻值、所述第二晶體管Q2的數(shù)量及其放大倍數(shù)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。所述太陽(yáng)能路燈 可有效的根據(jù)照明時(shí)間的變化而進(jìn)行相應(yīng)的亮度調(diào)整,節(jié)省了電能的同時(shí),還延長(zhǎng)了其使用 壽命,符合目前正倡導(dǎo)的創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)的理念。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能路燈控制電路,用于控制一太陽(yáng)能路燈的亮度,所述太陽(yáng)能路燈包括一蓄電池及一燈體,其特征在于所述太陽(yáng)能路燈控制電路包括一設(shè)于所述蓄電池及燈體之間的電流鏡電路、一連接于所述電流鏡電路的微控制器及一連接于所述微控制器的時(shí)鐘電路,所述電流鏡電路接收所述蓄電池的電能并傳送給所述燈體,所述微控制器通過(guò)所述時(shí)鐘電路發(fā)出的時(shí)鐘信號(hào)控制所述電流鏡電路傳送給所述燈體的電流的大小。
全文摘要
一種太陽(yáng)能路燈控制電路,用于控制一太陽(yáng)能路燈的亮度,所述太陽(yáng)能路燈包括一蓄電池及一燈體,所述太陽(yáng)能路燈控制電路包括一設(shè)于所述蓄電池及燈體之間的電流鏡電路、一連接于所述電流鏡電路的微控制器及一連接于所述微控制器的時(shí)鐘電路,所述電流鏡電路接收所述蓄電池的電能并傳送給所述燈體,所述微控制器通過(guò)所述時(shí)鐘電路發(fā)出的時(shí)鐘信號(hào)控制所述電流鏡電路傳送給所述燈體的電流的大小。所述太陽(yáng)能路燈控制電路可根據(jù)照明時(shí)間的變化而對(duì)其上燈體進(jìn)行相應(yīng)的亮度調(diào)整,十分方便。
文檔編號(hào)H05B33/08GK101203080SQ200610201308
公開(kāi)日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者王家鴻 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司