60w太陽能路燈設計方案匯總(四款模擬電路設計原理圖詳解)

60w太陽能路燈設計方案匯總（四款模擬電路設計原理圖詳解）

來源：電子發燒友 作者：華強電子網 時間：2019-01-18 18:35

太陽能路燈 太陽能

60w太陽能路燈設計方案（一）

1、硬體電路設計

選擇DS1302計時器、AT24C02存儲器、4位數碼顯示器、過充過放電路、STC12C2051單片機等組成智能控制系統。根據各部分電路的功能不同，整體電路可分為以下幾個部分：太陽能電池板組件、過充過放電路、STC12C2051單片機、蓄電池、時控光控電路、照明負載和時間顯示電路。

1.1、電源電路設計

電源電路如圖1所示。系統由太陽能電池板供電，24V蓄電池電壓經過7805穩壓後產生5V電壓，作為控制器的主電源。電容C2作為高頻旁路電容，將高頻信號旁路到地。同樣電容C1為濾波電容。

1.2、方案選擇

採用時鐘控器型的路燈控制器，要預先設定開關時間，使路燈按時亮燈、準時熄燈，從而達到自動控制的目的。優點是定時開關預先設定的開關時間不受外界幹擾，除本身故障外不會產生誤動作。缺點是不能根據季節變化和特殊的天氣情況自動變換開關時間，需人工調整開關時間，費時費力，不利於節能。定時開關又分為機械鐘錶型和電子鐘錶型，機械鐘錶型以石英鐘為主，走時精準，但是由於機芯內使用塑料齒輪在高溫下會變形，從而導致停機現象。

電子鐘錶型定時開關使用的也較多，常用LＲ6818、LM8650、LM8561等集成塊為中心的電子鐘電路。圖2為與單片機的連接圖，其中VCC1為主電源，VCC2為後備電源。在一般情況下，SCL、I/O、ＲST與單片機連接實現1302的讀寫控制。

存儲器AT2402的1，2，3腳為空腳，4腳為接地端，5腳為數據端，6腳為時鐘端，7腳為防寫埠，8腳為電源。

AT24C02在設計中的作用是掉電存儲器，是為防止電源突然斷開時，用戶信息不會丟失，存儲當前設定的信息。AT24C02是Atmel公司的2kB的電可擦除存儲晶片，由於AT24C02的數據線和地址線是復用的，採用串口的方式傳送數據，所以只用兩根線SCL（移位脈衝）和SDA（數據/地址）與單片機傳送數據。電壓最低可達2.5V，額定電流為1mA，靜態電流10μA（5.5V），晶片內的資料可在斷電的情況下保存相當長的時間，而且採用8腳的DIP封裝，使用方便。其與單片機的連接如圖3所示。

太陽能路燈與普通路燈控制電路功能基本相同，均是為了完成晚上亮燈，早晨熄燈以及對蓄電池的充電管理。國內外常用的控制器有單獨的光控制型、時鐘控器型、經緯型控制器型等，但由於其工作原理不同，各有優缺點。

60w太陽能路燈設計方案（二）

圖1所示太陽能燈電路是一種低損耗電路，使用一隻7W四引腳CFL（小型螢光燈）和一塊12V、7-Ahr密封免維護電池。逆變器的效率大於85%，靜態電流小於2mA。它有一個帶電池過放電保護功能和過充電保護功能的並聯充電控制器。低靜態電流、過放電保護功能和過充電保護功能三者確保電池使用壽命很長。逆變器的預熱功能可以避免CFL兩端變黑，從而延長其使用壽命。這一電路可在農村地區用作一種可靠小巧的可攜式光源，在城市用作應急燈系統。並聯充電控制器電路包括IC1（低電流2.5V電壓基準源LM385）和IC2（LM324比較器）。配有電阻R1 ~ R8和三極體Q1的IC2A可防止電池過放電。

圖1

這種太陽能供電的電燈驅動器可用作應急燈系統。

當電池電壓低於10.8V時，該電路切斷負載（逆變器和燈管），從而防止電池過放電。在無負載狀況下，電池放電後的電壓約為12.2V，因此，為防止出現振蕩現象，電路提供的過放電復位電壓為12.3V。紅髮光二極體LED1指示低電壓狀態。配有電阻R9 ~ R14和三極體Q2的IC2B可防止電池過充電。當電池電壓超過14.8V時，Q2導通，並使太陽能電池陣列旁流，從而防止電池過充電。當電池電壓低於12.5V時，Q2截止，太陽能板電池陣列對電池進行充電。D2為一支反向阻隔二極體。它能防電池在太陽能電池不產生電能時對太陽能電池放電。黃髮光二極體LED2指示電池充滿電。綠髮光二極體LED3與IC2c和電阻R15 ~ R20一起，提供充電指示。