CN102691962A - 太阳能led装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种太阳能LED装置，包括外壳，外壳内包裹LED灯以及驱动电路，其特征在于，太阳能电池连接驱动电路并给其供电。该LED灯利用利用太阳能电池将太阳发出的光能转换成电能，通过供电电路传输到LED灯，让其稳定，最大效率的发光，寿命可达6万小时-10万小时，能比传统的光源寿命长6倍以上，发出的光线能量集中指向性强，纯度高，能满足一个卧室照明需要。

Description

太阳能LED装置

背景技术

本发明涉及LED光源领域，具体涉及一种太阳能供电的LED装置。

技术领域

LED光源是利用半导体芯片作为发光材料，封装在具有一定强度的透明材料中，LED(Light Emitting Diode)俗称发光二极管。被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压)，电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫-红不同波长的光线(不同颜色的光)，光的强弱与电流有关，LED为固体发光体，能精确控制光型及发光角度光色柔和，无眩光，具有耐震、耐冲击不易破碎特性，而且废弃物可以回收，没有污染。光源体积小，可以随意组合，轻便、超薄、微型、照明产品用作光源组件，便于安装和维护。

太阳能是一种可持续利用的清洁能源。在能源严重匾乏和环境污染严重的今天，太阳能作为一种新兴的能源被世界各国所开发和利用，LED灯是一种高效节能的电光源，它的发光效率高、节能、寿命比较长。本发明在单个LED灯功率低，亮度暗，不能满足室内照明需要的基础上，以多个LED灯为光源，设计一种太阳能供电LED灯，该灯利用利用太阳能电池将太阳发出的光能转换成电能，通过供电电路传输到LED灯，让其稳定，最大效率的发光。

发明内容

本发明提供太阳能供电的LED装置，体积小，响应时间长、使用的寿命长，若是频繁的开或关，其使用寿命可达6-10万小时。

一种太阳能供电的LED装置，包括外壳，外壳内包裹LED灯以及驱动电路，其特征在于，太阳能电池连接驱动电路并给其供电。

其中，驱动电路采用SN3352芯片。

其中，太阳能电池采用单晶硅太阳能电池。

关于本发明的具体实施方式请见下面的描述。

附图说明

图1是本发明实施例的原理图；

图2是本发明实施例中的电路图。

具体实施方式

下面给出本发明的较佳的实施例，这些实施例并非限制本发明的内容。

实施例

本发明的实施例提供太阳能供电的LED装置，包括外壳(图中未画)，外壳内包裹LED灯3以及驱动电路2，太阳能电池1连接驱动电路2并给其供电。其中，驱动电路2采用SN3352芯片。

白天太阳光照射在太阳能电池1上，通过太阳能电池1的内部转化，将太阳光转化成电能储存起来，在晚上点亮LED灯3用于照明。本设计整个电路系统的驱动程序框图如图1所示。

太阳能LED灯驱动电路2的工作原理为：电路驱动采用SN3352芯片驱动，SN3352的优点有：(1)驱动电源输人可以是AC或DC电压，输人DC(6-40V)之间用户可以根据自身的电源系统来匹配，本发明用的太阳能电池，该电池输出的是直流电压(DC)。(2)对LED保护，如果一串LED中一个LED断路，不影响该灯在串联灯中其他LED正常工作。(3)驱动芯片功耗低，发热量非常少，过热保护功能强，还有5％的输出电流精确度。

该驱动电路用SN3352芯片驱动，控制LED灯的发光亮度，并且保护LED灯使其正常工作。SN3352芯片的额定电流是350毫安或700毫安，输入电压6-40V。在太阳能电池电能充足的情况下驱动电路，电路产生的恒定电流为700毫安。驱动电路当中的一组示意图如图2所示。SN3352芯片是一款带有温度补偿功能的高性能驱动IC，在满足电路正常工作的同时，该芯片还能对LED灯进行温度保护。在温度较高时，该芯片能自动降低输出电流，保证LED灯能在安全范围内工作，不损害LED灯的寿命，保证整个LED灯具系统的整体安全，在温度降低到安全范围时，芯片的输出电流自动回升到正常状态，使其正常工作。

驱动电路的控制原理如下：(1)普通LED灯的导通电压大约是1.9V左右，输入工作电压使其处于导通状态。如工作电压小于1.9V时，LED灯无法正常发光。当工作电压大于LED灯导通电压时，灯的亮度由流过LED灯的电流大小决定。

(2)为输人的工作电压，通过电阻R来确定LED灯的工作电流.R是一个0.15欧姆的电阻，芯片SN3352作用在Vin和Vsense两个引脚端产生压降差始终是0.1V，这样使得通过LED灯两端的电流大约为667毫安左右。

(3)调整SN3352的ADJI脚直流电压在0.3V-2.4V之间变化时，LED灯导通，可通过Vin的变化，调整整个电路工作电流，从而达到调整LED灯的工作电流.当Vin的电压大于1.2V时，注意调整Rs的大小，以保证LED灯的最大电流不超过芯片最大的工作电流700毫安。

(4)当Vin的直流电压在0.2V以下时，可切断LED灯的工作电流，LED灯不发光.

(5)ADJO可输出ADJI的电压信息，用于下一级联系统控制下一组LED灯的发光亮度。

(6)由于LED灯长时间工作，温度升高，为了防止温度过高而烧毁灯，该芯片具有温度补偿功能。通过热敏电阻Rntc(ntc电阻为热敏电阻，当温度升高时，电阻的阻值会减小)和基准电阻Rth侧进行比较，从而来判断是否要来减小LED灯的工作电流，从而减小LED灯发出的热量，降低周围的温度。图中R1是基准电阻，R2是热敏电阻。在应用当中，将热敏电阻R2靠近LED灯，灯所散发的热量大小将改变R2的阻值，从而来控制工作电流。由R1和R2比较后得到LED灯的电流是否该调整，若R2＜R1，则说明温度过高，R2减小很快，就要降低电路的工作电流(可观察LED灯的亮度，逐渐变暗)；若R2＞R1，则说明温度低，R2减小很慢，就要增大电路的工作电流(可观察LED灯的亮度，逐渐变亮).由于R1是R2比较的基准，可通过设定R1的值，来控制温度起点.

太阳能电池采用单晶硅太阳能电池，面积为0.184m²，空载电压是15V，其短路电流是1700毫安。

LED灯的工作电压是10V，恒定电流是1000毫安，灯的实际功率是15W左右。实际的功率是受当地太阳光强度的影响。

C1是电解电容，大小为220UF，额定电压是50V，D1是稳压二极管，L1大小是47UH，GND接地。

电路分四组并联，每组3颗LED灯。使用四组并联能根据不同的光照强度进行控制供能。每路之间相互并联，其中有两组设有开关，可随时闭合或断开。当光照强度较强时，可以打开4组灯泡让它全部亮起来。当光照较弱时，可以关掉一组或两组灯，其余的几组能够获得足够的能量，能高效地利用太阳能，让LED灯能高效的亮起来。

本发明采用金属铝板做PCB板，该板本身的基板是由绝缘隔热，并不易弯曲的材质所制作成，提高了LED灯的散热性能，保护整个电路系统。

该LED灯利用利用太阳能电池将太阳发出的光能转换成电能，通过供电电路传输到LED灯，让其稳定，最大效率的发光，寿命可达6万小时-10万小时，能比传统的光源寿命长6倍以上，发出的光线能量集中指向性强，纯度高，能满足一个卧室照明需要。

Claims (3)

1.一种太阳能LED装置，包括外壳，外壳内包裹LED灯以及驱动电路，其特征在于，太阳能电池连接驱动电路并给其供电。

2.如权利要求1所述的太阳能LED装置，其特征在于，驱动电路采用SN3352芯片。

3.如权利要求2所述的太阳能LED装置，其特征在于，太阳能电池采用单晶硅太阳能电池。

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