CN104270074A - 一种光伏能信号控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏能信号控制电路，涉及控制电路领域，控制电路包括：第二二极管的阴极连接第三二极管的阳极，第三二极管的阴极连接第四二极管的阴极，第四二极管的阳极分别连接第五二极管的阴极和第九电阻；第五二极管的阳极接第三三极管的发射极；第三三极管的基极分别连接第四三极管的集电极和第十电阻；第四三极管的基极接另一第二光信号；第四三极管的发射极接第十一电阻，第十电阻和第十一电阻为第四三极管的偏置电阻；，左右两路光信号经由第二三极管、第三三极管二次放大后分别与第三二极管、第四二极管连接；该控制电路根据输入的信号输出相应的控制信号驱动电机的转动，进而带动太阳能电池板的移动，降低了生产成本。

Description

一种光伏能信号控制电路

技术领域

本发明涉及控制电路领域，尤其涉及一种光伏能信号控制电路。

背景技术

由于地球的自转，相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统，一年四季、每天日升日落，太阳的光照角度时时刻刻都在变化，有效的保证太阳能电池板能够时刻正对太阳，发电效率才会达到最佳状态。目前世界上通用的太阳能跟踪系统都需要根据安放点的经纬度等信息计算一年中每一天的不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中，靠计算该固定地点每一时刻的太阳位置以实现跟踪太阳，测得最大光线。

控制电路通常包括：电压比较电路和微控制器，微控制器用于接收电压比较电路输出的信号，通过控制电机的运转达到控制太阳能电池板方位的问题。现有的控制电路存在输出信号精度不高，不能很好地控制电机带动太阳能电池板的运转。

发明内容

本发明提供了一种光伏能信号控制电路，本发明提高了输出信号的精度，详见下文描述：

一种光伏能信号控制电路，包括：第一电压比较电路、第二电压比较电路和微控制器，

所述第一电压比较电路、所述第二电压比较电路均包括：5V电源，5V电源连接第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极分别连接第一电阻、第五电阻和第十电阻；所述第一电阻分别连接第一三极管的集电极、第二三极管的基极；所述第一三极管的基极接第一光信号；所述第一三极管的发射极通过第二电阻接地，所述第一电阻、所述第二电阻为第一三极管的偏置电阻；所述第二三极管的发射极接第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极通过第三电阻接地，所述第三电阻为所述第二三极管的发射极偏置电阻；

所述第二二极管的阴极连接第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极连接第四二极管的阴极，所述第四二极管的阳极分别连接第五二极管的阴极和第九电阻；所述第五二极管的阳极接第三三极管的发射极；所述第三三极管的基极分别连接第四三极管的集电极和第十电阻；所述第四三极管的基极接另一第二光信号；所述第四三极管的发射极接第十一电阻，所述第十电阻和所述第十一电阻为所述第四三极管的偏置电阻；

所述第一三极管、所述第二三极管、所述第三三极管、所述第四三极管工作在甲类状态，左右两路光信号经由所述第二三极管、所述第三三极管二次放大后分别与所述第三二极管、所述第四二极管连接；

当第二光信号强度大于第一光信号强度时，第二光信号经由所述第三二极管、第二光耦、第九电阻到地，所述第二光耦导通，有信号输出到所述微控制器；

当第一光信号强度大于第二光信号强度时，第一光信号经由所述第四二极管、第一光耦、第三电阻到地，所述第一光耦导通，有信号输出到所述微控制器；

所述微控制包括：单片机，所述单片机的第一引脚为复位脚，分别与第一电容、第十三电阻连接，第一电容的正极与5V电源连接，单片机的第四引脚还连接晶振、第二电容和第三电容；单片机的第六引脚FREE为控制水平角电机工作/停止信号端，单片机的第七引脚为控制水平电机方向信号端，单片机的第八引脚为水平角电机片选信号；单片机的第十二引脚为控制仰角电机工作/停止信号端，单片机的第十一引脚为控制仰角电机方向信号端，单片机的第九引脚为仰角电机片选信号端；单片机的第十九引脚、第十八引脚为水平角信号输入端，单片机的第十七引脚、第十六引脚为仰角信号输入端；

单片机的第十五引脚分别接第十二电阻和光敏三极管的发射极，所述光敏三极管的集电极通过第十四电阻连接9V电源，所述第十二电阻和所述第十四电阻为偏置电阻。

本发明提供的技术方案的有益效果是：电压比较电路输出精确信号至后续的微控制器，微控制根据输入的信号输出相应的控制信号驱动电机的转动，进而带动太阳能电池板的移动，该电路结构简单，降低了生产成本。

附图说明

图1为光伏能信号控制电路的结构示意图；

图2为电压比较电路的结构示意图；

图3为微控制器的结构示意图；

图4为单片机的第十五引脚对外连接示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1：第一电压比较电路；         2：第二电压比较电路；

3：微控制器；                 R76：第十四电阻；

D1：第一二极管；              R51：第一电阻；

R55：第五电阻；               R60：第十电阻；

Q1：第一三极管；            Q2：第二三极管；

R52：第二电阻；             D2：第二二极管；

R53：第三电阻；             D3：第三二极管；

D4：第四二极管；            D5：第五二极管；

R59：第九电阻；             Q3：第三三极管；

Q4：第四三极管；            R61：第十一电阻；

T2：第二光耦；              T1：第一光耦；

R54：第四电阻；             R56：第六电阻；

R57：第七电阻；             R58：第八电阻；

U5：单片机；                C10：第一电容；

R75：第十三电阻；           X1：晶振；

C11：第二电容；             C12：第三电容；

R74：第十二电阻；           L5：光敏三极管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，一种光伏能信号控制电路，包括：第一电压比较电路1、第二电压比较电路2和微控制器3。第一电压比较电路1和第二电压比较电路2的电路结构相同。

参见图2，第一电压比较电路1、第二电压比较电路2均包括：5V电源，5V电源连接第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极分别连接第一电阻R51、第五电阻R55和第十电阻R60，第一二极管D1为反向截止二极管；第一电阻R51分别连接第一三极管Q1的集电极、第二三极管Q2的基极；第一三极管Q1的基极接第一光信号；第一三极管Q1的发射极通过第二电阻R52接地，第一电阻R51、第二电阻R52为第一三极管Q1的偏置电阻；第二三极管Q2的发射极接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极通过第三电阻R53接地，第三电阻R53为第二三极管Q2的发射极偏置电阻；

第二二极管D2的阴极连接第三二极管D3的阳极，第三二极管D3的阴极连接第四二极管D4的阴极，第四二极管D4的阳极分别连接第五二极管D5的阴极和第九电阻R59；第五二极管D5的阳极接第三三极管Q3的发射极；第三三极管Q3的基极分别连接第四三极管Q4的集电极和第十电阻R60；第四三极管Q4的基极接另一第二光信号；第四三极管Q4的发射极接第十一电阻R61，第十电阻R60和第十一电阻R61为第四三极管Q4的偏置电阻；

第五电阻R55为第二三极管Q2、第三三极管Q3的集电极共用的偏置电阻；第九电阻R59为第三三极管Q3的发射极偏置电阻；第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4工作在甲类状态，第二二极管D2、第五二极管D5为反向截止二极管，左右两路光信号经由第二三极管Q2、第三三极管Q3二次放大后分别与第三二极管D3、第四二极管D4连接；

当第二光信号强度大于第一光信号强度时，第二光信号经由第三二极管D3、第二光耦T2、第九电阻R59到地，第二光耦T2导通，有信号输出到下一部分，微控制器3；

当第一光信号强度大于第二光信号强度时，第一光信号经由第四二极管D4、第一光耦T1、第三电阻R53到地，第一光耦T1导通，有信号输出到下一部分，微控制器3；

其中，第一光耦T1还连接第四电阻R54、第六电阻R56，第四电阻R54、第六电阻R56为第一光耦T1的偏置电阻；第二光耦T2还连接第七电阻R57、第八电阻R58，第七电阻R57、第八电阻R58为第二光耦T2的偏置电阻。

参见图3，微控制3包括：单片机U5，单片机U5的第一引脚为复位脚，分别与第一电容C10、第十三电阻R75连接，第一电容C10的正极与5V电源VCC连接，单片机U5的第四引脚还连接晶振X1、第二电容C11和第三电容C12；单片机U5的第六引脚FREE为控制水平角电机工作/停止信号端，单片机U5的第七引脚DIR为控制水平电机方向信号端，单片机U5的第八引脚CP为水平角电机片选信号；单片机U5的第十二引脚FREE1为控制仰角电机工作/停止信号端，单片机U5的第十一引脚DIR1为控制仰角电机方向信号端，单片机U5的第九引脚CP1为仰角电机片选信号端；单片机U5的第十九引脚CKX1、第十八引脚CKX2为水平角信号输入端，单片机U5的第十七引脚CKY1、第十六引脚CKY2为仰角信号输入端，单片机U5的第十五引脚Z为白天/夜晚工作/停止信号输入端；单片机U5的第二引脚、第三引脚、第十三引脚和第十四引脚悬空；其中，单片机U5的第六引脚FREE、单片机U5的第七引脚DIR、单片机U5的第八引脚CP、单片机U5的第十二引脚FREE1、单片机U5的第十一引脚DIR1和单片机U5的第九引脚CP1均和外接的马达驱动装置对应连接，马达驱动装置包括水平电机和仰角电机。

参见图4，单片机U5的第十五引脚分别接第十二电阻R74和光敏三极管L5的发射极，光敏三极管L5的集电极通过第十四电阻R76连接9V电源，第十二电阻R74和第十四电阻R76为偏置电阻。

其中，单片机U5的型号为89C2051。

具体实现时，当该电压比较电路用在太阳能跟踪系统时，第一信号和第二信号可以为两个水平感光信号，也可以为两个仰角感光信号。即太阳能跟踪系统中包括2个电压比较电路，分别为仰角电压比较电路与水平电压比较电路，2个电压比较电路分别输出信号至微控制器，微控制根据输入的信号输出相应的控制信号驱动电机的转动，进而带动太阳能电池板的移动，实现对太阳光的精确跟踪。

本发明实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种光伏能信号控制电路，包括：第一电压比较电路、第二电压比较电路和微控制器，其特征在于，

所述第一电压比较电路、所述第二电压比较电路均包括：5V电源，5V电源连接第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极分别连接第一电阻、第五电阻和第十电阻；所述第一电阻分别连接第一三极管的集电极、第二三极管的基极；所述第一三极管的基极接第一光信号；所述第一三极管的发射极通过第二电阻接地，所述第一电阻、所述第二电阻为第一三极管的偏置电阻；所述第二三极管的发射极接第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极通过第三电阻接地，所述第三电阻为所述第二三极管的发射极偏置电阻；

所述第二二极管的阴极连接第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极连接第四二极管的阴极，所述第四二极管的阳极分别连接第五二极管的阴极和第九电阻；所述第五二极管的阳极接第三三极管的发射极；所述第三三极管的基极分别连接第四三极管的集电极和第十电阻；所述第四三极管的基极接另一第二光信号；所述第四三极管的发射极接第十一电阻，所述第十电阻和所述第十一电阻为所述第四三极管的偏置电阻；

所述第一三极管、所述第二三极管、所述第三三极管、所述第四三极管工作在甲类状态，左右两路光信号经由所述第二三极管、所述第三三极管二次放大后分别与所述第三二极管、所述第四二极管连接；

当第二光信号强度大于第一光信号强度时，第二光信号经由所述第三二极管、第二光耦、第九电阻到地，所述第二光耦导通，有信号输出到所述微控制器；

当第一光信号强度大于第二光信号强度时，第一光信号经由所述第四二极管、第一光耦、第三电阻到地，所述第一光耦导通，有信号输出到所述微控制器；

所述微控制包括：单片机，所述单片机的第一引脚为复位脚，分别与第一电容、第十三电阻连接，第一电容的正极与5V电源连接，单片机的第四引脚还连接晶振、第二电容和第三电容；单片机的第六引脚FREE为控制水平角电机工作/停止信号端，单片机的第七引脚为控制水平电机方向信号端，单片机的第八引脚为水平角电机片选信号；单片机的第十二引脚为控制仰角电机工作/停止信号端，单片机的第十一引脚为控制仰角电机方向信号端，单片机的第九引脚为仰角电机片选信号端；单片机的第十九引脚、第十八引脚为水平角信号输入端，单片机的第十七引脚、第十六引脚为仰角信号输入端；

单片机的第十五引脚分别接第十二电阻和光敏三极管的发射极，所述光敏三极管的集电极通过第十四电阻连接9V电源，所述第十二电阻和所述第十四电阻为偏置电阻。