CN106026338B - 一种可实现太阳能控制器休眠的电源电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可实现太阳能控制器休眠的电源电路，包括太阳能板防反接单元、蓄电池防反接单元、休眠控制单元、放电开关、前级滤波单元、线性稳压单元、后级滤波单元。太阳能板经过太阳能板防反接单元与放电开关相连接；蓄电池经过蓄电池防反接单元与放电开关相连接；放电开关、前级滤波单元、线性稳压单元、后级滤波单元依次连接。太阳能板与休眠控制单元相连接；并且主控单元与休眠控制单元相连接。休眠控制单元与放电开关相连接。该电源电路通过休眠控制单元使得太阳能控制器在未接入太阳能板的状态下不工作，在接入太阳能板的状态下自动启动工作，解决了传统太阳能控制器中机械开关易老化的问题；减少了太阳能控制器的功耗。
Description
技术领域
本发明涉及一体化太阳能控制器领域，具体地涉及太阳能控制器中可实现太阳能控制器休眠的电源电路。
背景技术
目前市场上大部分太阳能一体化路灯控制器为了解决长途运输时的功耗，都是在蓄电池的正极线上接一个机械开关。机械开关在控制器正常工作时，由于有大电流流过，会加速机械开关的老化，且机械开关在焊接过程中由于高温会造成不良。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种可实现太阳能控制器休眠的电源电路，该电源电路通过休眠控制单元可以使得太阳能控制器在未接入太阳能板的状态下不工作，在接入太阳能板的状态下自动启动工作；这样，无需机械开关控制太阳能控制器，解决了传统太阳能控制器中机械开关易老化的问题。此外，休眠控制单元可接收休眠信号，使太阳能控制器处于低功耗模式，减少了太阳能控制器的功耗。
为了实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种可实现太阳能控制器休眠的电源电路，包括太阳能板防反接单元、蓄电池防反接单元、休眠控制单元、放电开关、前级滤波单元、线性稳压单元、后级滤波单元。太阳能板经过太阳能板防反接单元与放电开关相连接；蓄电池经过蓄电池防反接单元与放电开关相连接；放电开关、前级滤波单元、线性稳压单元、后级滤波单元依次连接。太阳能板与休眠控制单元相连接；并且太阳能控制器中的主控单元与休眠控制单元相连接。休眠控制单元与放电开关相连接。太阳能板防反接单元包含二极管D1；太阳能板的正极端经过二极管D1与放电开关相连接。
进一步地，蓄电池防反接单元包含二极管D2。放电开关包含P型场效应管Q1、稳压管D4、电阻R1、R6。太阳能板的正极端经过二极管D1与P型场效应管Q1的源极相连接；蓄电池的正极端经过二极管D2与P型场效应管Q1的源极相连接。P型场效应管Q1的漏极经过电阻R1与前级滤波单元相连接；稳压管D4接在P型场效应管Q1的栅极与源极之间。双二极管D3的第一输入端经过电阻R4与太阳能板的正极端，双二极管D3的第二输入端经过电阻R3接收主控单元的休眠控制信号；双二极管D的输出端与NPN型三极管Q2的基极相连接。NPN型三极管Q2的基极经过电阻R5连接蓄电池的地端；NPN型三极管Q2的发射极直接连接蓄电池的地端；NPN型三极管Q2的集电极依次经过电阻R7、R6与P型场效应管Q1的源极相连接；P型场效应管Q1栅极连接电阻R7与电阻R6的公共结点。
进一步地，线性稳压单元包含NPN型三极管Q3、稳压管D5、电阻R2。放电开关与NPN型三极管Q3的集电极相连接；NPN型三极管Q3的发射极为所述电源电路的输出端。NPN型三极管Q3的基极经过稳压管D5与蓄电池的地端相连接；电阻R2接在NPN型三极管Q3的基极与集电极之间。NPN型三极管Q3的集电极分别经过前级滤波单元与蓄电池的地端相连接。NPN型三极管Q3的发射极分别经过后级滤波单元与蓄电池的地端相连接。稳压管D4接在P型场效应管Q1的栅极与源极之间。
本发明的有益效果：
该电源电路通过休眠控制单元可以使得太阳能控制器在未接入太阳能板的状态下不工作，在接入太阳能板的状态下自动启动工作；这样，无需机械开关控制太阳能控制器，解决了传统太阳能控制器中机械开关易老化的问题。此外，休眠控制单元可接收休眠信号，使太阳能控制器处于低功耗模式，减少了太阳能控制器的功耗。
附图说明
图1为本发明的原理方块示意图。
图2为本发明的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种可实现太阳能控制器休眠的电源电路，包括太阳能板防反接单元、蓄电池防反接单元、休眠控制单元、放电开关、前级滤波单元、线性稳压单元、后级滤波单元。
太阳能板经过太阳能板防反接单元与放电开关相连接；蓄电池经过蓄电池防反接单元与放电开关相连接。放电开关、前级滤波单元、线性稳压单元、后级滤波单元依次连接。太阳能板与休眠控制单元相连接；并且太阳能控制器中的主控单元与休眠控制单元相连接；休眠控制单元与放电开关相连接。
休眠控制单元检测太阳能控制器是否与太阳能板相连接，如果检测为是，则休眠控制单元开启放电开关。太阳能板或蓄电池的电压通过放电开关后，分别经过前级滤波单元、线性稳压单元、后级滤波单元输出稳定的电压，为太阳能控制器供电。放电开关开启后，主控单元维持放电开关的导通。
此外，休眠控制单元还接收主控单元发出的休眠控制信号，主控单元的控制端(EN)发出休眠控制信号，休眠控制单元控制放电开关闭合，使得太阳能控制器进入低功耗休眠模式。并且，当太阳能板的电压小于设定的阈值时，会被休眠控制单元检测到，休眠控制单元控制放电开关闭合，使得太阳能控制器自动进入低功耗休眠模式。
如图2所示，为本发明所述的可实现太阳能控制器休眠的电源电路的电路原理图。
具体地，太阳能板防反接单元包含二极管D1；蓄电池防反接单元包含二极管D2；休眠控制单元包含双二极管D3、NPN型三极管Q2、电阻R3、R4、R5、R7；放电开关包含P型场效应管Q1、稳压管D4、电阻R1、R6；前级滤波单元包含电容C1、C2；后级滤波单元包含电容C3、C4；线性稳压单元包含NPN型三极管Q3、稳压管D5、电阻R2。
太阳能板的正极端(PV+)经过二极管D1与P型场效应管Q1的源极相连接；蓄电池的正极端(B+)经过二极管D2与P型场效应管Q1的源极相连接。P型场效应管Q1的漏极经过电阻R1与NPN型三极管Q3的集电极相连接；NPN型三极管Q3的发射极为该电源电路的输出端。稳压管D4接在P型场效应管Q1的栅极与源极之间。NPN型三极管Q3的基极经过稳压管D5与蓄电池的地端(BatGND)相连接；电阻R2接在NPN型三极管Q3的基极与集电极之间；NPN型三极管Q3的集电极分别经过电容C1、C2与蓄电池的地端(BatGND)相连接；NPN型三极管Q3的发射极分别经过电容C3、C4与蓄电池的地端(BatGND)相连接。
双二极管D3用于单向阻断，双二极管D3的第一输入端经过电阻R4与太阳能板的正极端(PV+)，双二极管D3的第二输入端经过电阻R3接收主控单元的休眠控制信号；双二极管D3的输出端与NPN型三极管Q2的基极相连接。
NPN型三极管Q2的基极经过电阻R5连接蓄电池的地端(BatGND)；NPN型三极管Q2的发射极直接连接蓄电池的地端(BatGND)；NPN型三极管Q2的集电极依次经过电阻R7、R6与P型场效应管Q1的源极相连接；P型场效应管Q1栅极连接电阻R7与电阻R6的公共结点。
本发明的工作原理：
太阳能控制器长途运输时，该电源电路只与蓄电池的正极端(B+)、负极端(B-)相接，NPN型三极管Q2的基极为低电平，NPN型三极管Q2截止，该电源电路无电压输出，不为后级电路供电。太阳能控制器不工作，从而解决了太阳能控制器运输途中功耗大的问题。
当该电源电路并且与太阳能板的正极端(PV+)、负极端(PV-)相接时，双二极管D3的第一输入端检测到太阳能板接入；太阳能板的正极端(PV+)的电压经过电阻R4、R5的分压后为NPN型三极管Q2的基极提供高电平，NPN型三极管Q2导通；太阳能板的正极端(PV+)的电压经过电阻R6、R7分压后为P型场效应管Q1的栅极提供高电平，使得P型场效应管Q1导通；二极管D4保护P型场效应管Q1不被高电压击穿。并且P型场效应管Q1的输出电压经过电阻R2、稳压管D5分压后使得NPN型三极管Q3导通；该电源电路输出电压为后级电路供电；并且主控单元的控制端(EN)发出高电平，维持NPN型三极管Q2导通所需要的电压。
此外，双二极管D3的第二输入端经过电阻R3接收主控单元发出的休眠控制信号，主控单元的控制端(EN)发出低电平，NPN型三极管Q2截止，使得太阳能控制器进入低功耗休眠模式。较佳地，主控单元可以通过手持设备来控制，当手持设备发出休眠信号时，当控制端(EN)发出低电平信号，使得太阳能控制器进入低功耗休眠模式。且当太阳能板的电压小于设定的阈值时，NPN型三极管Q2自动截止，使得太阳能控制器自动进入低功耗休眠模式。
本发明在太阳能控制器运输过程中不工作；当接入太阳能板接到太阳能控制器时，该电源电路可自动将太阳能板或蓄电池的电压输出为太阳能控制器供电，无需机械开关启动，解决了现有太阳能控制器机械开关易老化的问题，降低了太阳能控制器的维修成本，并减小了太阳能控制器的功耗。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其它改进和变化均应认为包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种可实现太阳能控制器休眠的电源电路，其特征在于：
包括太阳能板防反接单元、蓄电池防反接单元、休眠控制单元、放电开关、前级滤波单元、线性稳压单元、后级滤波单元；
太阳能板经过所述太阳能板防反接单元与放电开关相连接；
蓄电池经过所述蓄电池防反接单元与放电开关相连接；
所述放电开关、前级滤波单元、线性稳压单元、后级滤波单元依次连接；
太阳能板与所述休眠控制单元相连接；并且所述太阳能控制器中的主控单元与所述休眠控制单元相连接；
所述休眠控制单元与放电开关相连接；
太阳能板防反接单元包含二极管D1；
太阳能板的正极端经过二极管D1与放电开关相连接。
2.根据权利要求1所述的可实现太阳能控制器休眠的电源电路，其特征在于：
蓄电池防反接单元包含二极管D2；
放电开关包含P型场效应管Q1、稳压管D4、电阻R1、R6；
休眠控制单元包含双二极管D3、NPN型三极管Q2、电阻R3、R4、R5、R7；
太阳能板的正极端经过二极管D1与P型场效应管Q1的源极相连接；蓄电池的正极端经过二极管D2与P型场效应管Q1的源极相连接；
P型场效应管Q1的漏极经过电阻R1与前级滤波单元相连接；
稳压管D4接在P型场效应管Q1的栅极与源极之间；
双二极管D3的第一输入端经过电阻R4与太阳能板的正极端，双二极管D3的第二输入端经过电阻R3接收主控单元的休眠控制信号；双二极管D3的输出端与NPN型三极管Q2的基极相连接；
NPN型三极管Q2的基极经过电阻R5连接蓄电池的地端；NPN型三极管Q2的发射极直接连接蓄电池的地端；NPN型三极管Q2的集电极依次经过电阻R7、R6与P型场效应管Q1的源极相连接；P型场效应管Q1栅极连接电阻R7与电阻R6的公共结点。
3.根据权利要求1所述的可实现太阳能控制器休眠的电源电路，其特征在于：
线性稳压单元包含NPN型三极管Q3、稳压管D5、电阻R2；
放电开关与NPN型三极管Q3的集电极相连接；NPN型三极管Q3的发射极为所述电源电路的输出端；
NPN型三极管Q3的基极经过稳压管D5与蓄电池的地端相连接；电阻R2接在NPN型三极管Q3的基极与集电极之间；
NPN型三极管Q3的集电极分别经过前级滤波单元与蓄电池的地端相连接；
NPN型三极管Q3的发射极分别经过后级滤波单元与蓄电池的地端相连接。
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