CN104317311A

CN104317311A - 一种光伏能信号驱动电路

Info

Publication number: CN104317311A
Application number: CN201410571328.9A
Authority: CN
Inventors: 卜凤悦
Original assignee: TIANJIN CHANGYUE ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: TIANJIN CHANGYUE ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2015-01-28

Abstract

本发明公开了一种光伏能信号驱动电路，涉及电器及其自动化领域，所述光伏能信号驱动电路包括：第一电压比较器和第二电压比较器，第一电压比较器和第二电压比较器均包括：5V电源，5V电源连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极分别连接第十一电阻、第十五电阻和第二十电阻，第十一电阻分别连接第一三极管的集电极、第二三极管的基极；第一三极管的基极接两次放大的信号；第一三极管的发射极通过第十二电阻接地；该光伏能信号驱动电路结构简单，较好的滤除了光信号，便于生产，实现了对电机装置的驱动，提高了驱动效率。

Description

一种光伏能信号驱动电路

技术领域

本发明涉及驱动电路领域，尤其涉及一种光伏能信号驱动电路。

背景技术

驱动电路(Drive Circuit)，位于主电路和控制电路之间，用来对控制电路的信号进行放大的中间电路(即放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管)，称为驱动电路。驱动电路的基本任务，就是将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号。对半控型器件只需提供开通控制信号，对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号，以保证器件按要求可靠导通或关断。

随着现有技术的发展，又出现了光伏能信号驱动电路，通过该驱动电路实现对光信号的放大，为后续的主控制器服务。

现有技术中的光伏能信号驱动电路在输入的光信号时，不能做到较好的滤光，存在一定的干扰信号，且对光信号进行放大时，又由于采用运算放大器存在一定的干扰。

发明内容

本发明提供了一种光伏能信号驱动电路，本发明提高了输出信号的精度，对太阳光进行了较好的滤光，详见下文描述：

一种光伏能信号驱动电路，包括：感光器和电压比较电路，其中，感光器由Y轴上感光器、Y轴下感光器、X轴左感光器和X轴右感光器组成，电压比较电路由第一电压比较器和第二电压比较器组成；

所述Y轴上感光器和所述Y轴下感光器分别电连接的所述第一电压比较器、所述X轴左感光器和所述X轴右感光器分别电连接的第二电压比较器；

其中，所述Y轴上感光器与所述Y轴下感光器为对称结构，所述X轴左感光器和所述X轴右感光器为对称结构；

所述Y轴上感光器、所述Y轴下感光器、所述X轴左感光器和所述X轴右感光器的电路均包括：光敏三极管，所述光敏三极管的集电极分别电连接第一电阻和第五电阻，所述光敏三极管的发射极接地；

第二电阻连接第三电阻，所述第二电阻、所述第三电阻为运算放大器第一级放大器的反相输入端的分压电阻，经分压后与运算放大器的第二引脚连接；光敏三极管感应的信号经第五电阻输入到运算放大器的第一级运放的同相输入端；

运算放大器的第一级运放的输出端分别连接第四电阻和第七电阻，第四电阻连接运算放大器的第二引脚；第一级放大信号经运算放大器的第一引脚输出，经第七电阻输入运算放大器的第二级运放的反相输入端；

运算放大器的第二级运放的同相输入端连接第八电阻，第七电阻依次连接第九电阻和第十电阻，第八电阻为运算放大器第二级运放的同相输入端提供比较电压；

两次放大的信号经由运算放大器的第二级运放的输出端输出，输入到第一电压比较器或第二电压比较器。

所述第一电压比较器和第二电压比较器的电路结构均包括：5V电源，5V电源连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极分别连接第十一电阻、第十五电阻和第二十电阻，第十一电阻分别连接第一三极管的集电极、第二三极管的基极；第一三极管的基极接两次放大的信号；第一三极管的发射极通过第十二电阻接地；

第二三极管的发射极接第二二极管的阳极，第二二极管的阴极通过第十三电阻接地，第十三电阻为第二三极管的发射极偏置电阻；

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十九电阻；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二十电阻；第四三极管的基极接另一两次放大的信号；第四三极管的发射极接第二十一电阻；

第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管工作在甲类状态，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。

本发明提供的技术方案的有益效果是：本发明由对于散射和干扰的太阳光可以彼此抑制抵消，该驱动电路的电路结构简单，不需要调零，便于生产，只需满足感光器的对称即可，且实现了对太阳光的精确跟踪。

附图说明

图1为光伏能信号驱动电路的结构示意图；

图2为感光器的电路结构图；

图3为电压比较器的电路结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1：Y轴上感光器； 2：Y轴下感光器；

3：X轴左感光器； 4：X轴右感光器；

5：第一电压比较器； 6：第二电压比较器；

7：微控制器； R58：第十八电阻；

L1：光敏三极管； R1：第一电阻；

R5：第五电阻； C2：第二电容；

R2：第二电阻； R3：第三电阻；

U1：运算放大器； R6：第六电阻；

R4：第四电阻； R7：第七电阻；

R8：第八电阻； R9：第九电阻；

R10：第十电阻； C1：第一电容；

D1：第一二极管； R51：第十一电阻；

R55：第十五电阻； R60：第二十电阻；

Q1：第一三极管； Q2：第二三极管；

R52：第十二电阻； D2：第二二极管；

R53：第十三电阻； D3：第三二极管；

D4：第四二极管； D5：第五二极管；

R59：第十九电阻； Q3：第三三极管；

Q4：第四三极管； R61：第二十一电阻；

T2：第二光耦； T1：第一光耦；

R54：第十四电阻； R56：第十六电阻；

R57：第十七电阻。

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1，一种光伏能信号驱动电路，包括：感光器和电压比较电路，其中，感光器由Y轴上感光器1、Y轴下感光器2、X轴左感光器3和X轴右感光器4组成，电压比较电路由第一电压比较器5和第二电压比较器6组成；

Y轴上感光器1和Y轴下感光器2分别电连接的第一电压比较器5、与X轴左感光器3和X轴右感光器4分别电连接的第二电压比较器6。

其中，Y轴上感光器1与Y轴下感光器2为对称结构，X轴左感光器3和X轴右感光器4为对称结构；Y轴上感光器1、Y轴下感光器2、X轴左感光器3和X轴右感光器4的机械结构、电路结构均相同。

其中，第一电压比较器5和第二电压比较器6的电路结构均相同。

参见图2，Y轴上感光器1、Y轴下感光器2、X轴左感光器3和X轴右感光器4的电路11均包括：光敏三极管L1，光敏三极管L1的集电极分别电连接第一电阻R1和第五电阻R5，光敏三极管L1的发射极接地；第一电阻R1分别接9V电源、第二电容C2和第二电阻R2，第二电容C2为电源滤波电容，第一电阻R1为光敏三极管L1的分压电阻；第二电阻R2连接第三电阻R3，第二电阻R2、第三电阻R3为运算放大器U1第一级放大器的反相输入端的分压电阻，经分压后与运算放大器U1的第二引脚(即第一级运放的反相输入端)连接；光敏三极管L1感应的信号经第五电阻R5输入到运算放大器U1的第三引脚(即第一级运放的同相输入端)，同时第五电阻R5连接第六电阻R6，第六电阻R6为输入信号偏置电阻；

运算放大器U1的第一引脚(即第一级运放的输出端)分别连接第四电阻R4和第七电阻R7，第四电阻R4连接运算放大器U1的第二引脚；第一级放大信号经运算放大器U1的第一引脚输出，经第七电阻R7输入运算放大器U1的第六引脚(即第二级运放的反相输入端)，第四电阻R4为第一级放大的反馈电阻；

运算放大器U1的第五引脚(即第二级运放的同相输入端)连接第八电阻R8，第七电阻R7依次连接第九电阻R9和第十电阻R10，第八电阻R8为运算放大器U1第二级运放的同相输入端的提供比较电压，第九电阻R9为第二级运放的反馈电阻，第十电阻R10为输出限位电阻；

运算放大器U1的第四引脚(即接地端)接地，第八引脚(即电源端)依次接9V电源和第一电容C1，第一电容C1为电源滤波电容，两次放大的信号经由运算放大器U1的第七引脚(即第二级运放的输出端)输出，输入到第一电压比较器5或第二电压比较器6中(即，实际工作中，若感光器为Y轴上感光器1与Y轴下感光器2，则Y轴的两次放大的信号(上轴或下轴)经由运算放大器U1的第七引脚输出，输入到第一电压比较器5中；若感光器为X轴左感光器3和X轴右感光器4，则X轴两次放大的信号(左轴或右轴)经由运算放大器U1的第七引脚输出，输入到第二电压比较器6中)。

其中，运算放大器U1的型号为LM358A，即整个光伏能电池板自动跟踪太阳光系统需要四个运算放大器U1，四个第一电容C1、四个第二电容C2等，分别组成Y轴上感光器1、Y轴下感光器2、X轴左感光器3和X轴右感光器4。

参见图3，以水平控制电路为例进行说明，第一电压比较器5和第二电压比较器6的电路结构均包括：5V电源，5V电源连接第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极分别连接第十一电阻R51、第十五电阻R55和第二十电阻R60，第一二极管D1为反向截止二极管；第十一电阻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的基极接两次放大的信号(X左轴两次放大的信号或右轴两次放大的信号)；第一三极管Q1的发射极通过第十二电阻R52接地，第十一电阻R51、第十二电阻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的阴极通过第十三电阻R53接地，第十三电阻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的阴极和第十九电阻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的集电极和第二十电阻R60；第四三极管Q4的基极接另一两次放大的信号(X右轴两次放大的信号或左轴两次放大的信号)；第四三极管Q4的发射极接第二十一电阻R61，第二十电阻R60和第二十一电阻R61为第四三极管Q4的偏置电阻；

第十五电阻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；第十九电阻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；

当右轴的两次放大的信号强度大于左轴两次放大的信号强度时，右轴的两次放大的信号经由第三二极管D3、第二光耦T2、第十九电阻R59到地，T2导通，右轴的水平角信号输入端CKX2有信号输出到下一部分，与后续的微控制器7连接；

当左轴两次放大的信号强度大于右轴的两次放大的信号强度时，左轴两次放大的信号经由第四二极管D4、第一光耦T1、第十三电阻R53到地，T1导通，左轴水平角信号输入端CKX1有信号输出到下一部分，与后续的微控制器7连接；

其中，第一光耦T1还连接第十四电阻R54、第十六电阻R56，第十四电阻R54、第十六电阻R56为第一光耦T1的偏置电阻；第二光耦T2还连接第十七电阻R57、第十八电阻R58，第十七电阻R57、第十八电阻R58为第二光耦T2的偏置电阻。

以上为光伏能感光器水平控制电路，仰角控制电路与水平控制电路相同，输出信号为上轴的仰角信号输入端CKY1、下轴的仰角信号输入端CKY2，与后续的微控制器7连接。

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

1.一种光伏能信号驱动电路，包括：感光器和电压比较电路，其特征在于，感光器由Y轴上感光器、Y轴下感光器、X轴左感光器和X轴右感光器组成，电压比较电路由第一电压比较器和第二电压比较器组成；

其中，所述Y轴上感光器与所述Y轴下感光器为对称结构，所述X轴左感光器和所述X轴右感光器为对称结构；所述Y轴上感光器、所述Y轴下感光器、所述X轴左感光器和所述X轴右感光器的电路均包括：光敏三极管，所述光敏三极管的集电极分别电连接第一电阻和第五电阻，所述光敏三极管的发射极接地；

运算放大器的第二级运放的同相输入端连接第八电阻，第七电阻依次连接第九电阻和第十电阻，第八电阻为运算放大器第二级运放的同相输入端提供比较电压；两次放大的信号经由运算放大器的第二级运放的输出端输出，输入到第一电压比较器或第二电压比较器；

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十九电阻；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二十电阻；第四三极管的基极接另一两次放大的信号；第四三极管的发射极接第二十一电阻；第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管工作在甲类状态，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。