CN110994762B - 一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路 - Google Patents
一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110994762B CN110994762B CN202010003604.7A CN202010003604A CN110994762B CN 110994762 B CN110994762 B CN 110994762B CN 202010003604 A CN202010003604 A CN 202010003604A CN 110994762 B CN110994762 B CN 110994762B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- pole
- solar
- control circuit
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 53
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 7
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/04—Eye-masks ; Devices to be worn on the face, not intended for looking through; Eye-pads for sunbathing
- A61F9/06—Masks, shields or hoods for welders
- A61F9/065—Masks, shields or hoods for welders use of particular optical filters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
- H02J1/10—Parallel operation of dc sources
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
本发明公开了一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路，包括纽扣电池、太阳能电池板和超级电容，太阳能电池板的正负极之间分别并联有电容C2和超级电容C3，太阳能电池板的正极与双二极管D2的阳极连接，双二极管D2的第一阴极分别与太阳能电池板的正极及R4连接，双二极管D2的第二阴极与R3连接，纽扣电池的正负极之间并联有电容C1，纽扣电池的正极连接有R2，R2分别与MOS管Q1的G极、三极管Q2的C极连接，MOS管Q1的D极分别与节点VCC、双二极管D1的公共端连接，双二极管D1的阴极与R1连接，R1与三极管Q2的B极连接，MOS管Q1的S极分别与R4、电容C1连接，R3与三极管Q2的B极连接，三极管Q2的E极接地且三极管Q2的B极和E极之间连接有R5。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路。
背景技术
在进行焊接作业时，为了避免焊接操作者被焊接飞溅物和弧光伤害，一般焊接操作人员需佩戴焊接面罩，普通自动变光面罩由面罩和自动变光过滤镜组成，常规的自动变光过滤镜一般采用纽扣一次性电池供电，而纽扣电池电量较小，不足以支持高功耗电路的长时间工作。经过改进，设计了一种太阳能可充电自动变光过滤镜，其采用太阳能板对超级电容进行充电，由于焊接工作状态的时间远小于待机的时间，因此太阳能电池和超级电容就已经基本满足自动变光过滤镜的供电需求。可以降低使用者更换电池的成本，大幅度提升工作效率。然而，其电源控制电路复杂，成本较高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路，电路结构简单，成本低，方便普及与应用。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路，包括纽扣电池BATTERY、太阳能电池板SUN-POWER和超级电容C3，所述太阳能电池板SUN-POWER的正负极之间分别并联有电容C2和超级电容C3，太阳能电池板SUN-POWER的正极与双二极管D2的阳极连接，双二极管D2的第一阴极分别与太阳能电池板SUN-POWER的正极及电阻R4连接，双二极管D2的第二阴极与电阻R3连接，所述纽扣电池BATTERY的正负极之间并联有电容C1，所述纽扣电池BATTERY的正极连接有电阻R2，电阻R2分别与MOS管Q1的G极、三极管Q2的C极连接，MOS管Q1的D极分别与节点VCC、双二极管D1的公共端连接，双二极管D1的阴极与电阻R1连接，所述电阻R1与三极管Q2的B极连接，MOS管Q1的S极分别与电阻R4、电容C1连接，电阻R3与三极管Q2的B极连接，三极管Q2的E极接地且三极管Q2的B极和E极之间连接有电阻R5，VCC为电源控制电路与后级电路连接的一个节点。
优选，所述MOS管Q1的型号为BSS84。
优选，所述三极管Q2的型号为BC847。
优选，所述双二极管D1的型号为BAV99，所述双二极管D2的型号为BAW56。
优选，电容C1和电容C2均为钽电容。
优选，所述钽电容的参数为4.7μF/16V。
优选，电阻R1的阻值为22MΩ，电阻R2的阻值为10MΩ，电阻R3的阻值为4.7MΩ，电阻R4的阻值为36KΩ，电阻R5的阻值为2.2MΩ。
本发明的有益效果是：
当焊接状态下，太阳能电池板受到强光照射，太阳能电池正极电压在3.8V左右，由于太阳能提供的电能远大于自动变光过滤镜消耗的电能，所以太阳能电池产生的电能一边给电路供电，一边给超级电容充电。当太阳能电路板电压在3.8V时，D2导通，Q2的管脚1也为高电压，Q2导通，导致Q1的管脚1为低电平。由于D2导通，所以VSUN+为高电平。由于Q1的管脚1电压为低电平，管脚2电压为高电平，所以Q1（PMOS管）导通，此时电路由太阳能板提供电能，不损耗电池。
当焊接结束时，由于太阳能电池给超级电容充电，电路板在待机状态下，超级电容开始缓慢放电，理论上超级电容可以支持电路板待机24h，只有长时间不焊接，超级电容放电结束才有电池开始提供电能，直到下次焊接时，超级电容充电后再有超级电容提供待机电能。本发明的电路设计可以大大延长电池的使用寿命，不需要频繁更换电池，节约成本，同时满足绿色能源，保护环境。电路结构简单，成本低，方便普及与应用。
附图说明
图1是本发明一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路的示意图；
附图的标记含义如下：
BATTERY为纽扣电池；SUN-POWER为太阳能电池板；C3 SUPER CAP为超级电容；C1、C2为钽电容；R1、R2、R3、R4、R5为电阻；D1、D2为双二极管；Q1为MOS管；Q2为三极管；VBT为纽扣电池正极；VCC为电源控制电路与后级电路连接的一个节点；VSUN+为太阳能电池板正极；B-1为纽扣电池负极；S+1为太阳能电池板正极；S-1为太阳能电池板负极。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路，包括纽扣电池BATTERY、太阳能电池板SUN-POWER和超级电容C3，超级电容C3 SUPER CAP，又名电化学电容、法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。
所述太阳能电池板SUN-POWER的正负极之间分别并联有电容C2和超级电容C3，优选，电容C2为钽电容，其参数为4.7μF/16V，即耐压值为16V，标称容量为4.7μF，具有体积小而又能达到较大电容量的优点。太阳能电池板SUN-POWER的正极与双二极管D2的阳极连接，优选，所述双二极管D2的型号为BAW56，BAW56是一种开关二极管，图1中，BAW56的管脚1为第一阴极、管脚2为第二阴极、管脚3为阳极。双二极管D2的第一阴极分别与太阳能电池板SUN-POWER的正极及电阻R4连接，双二极管D2的第二阴极与电阻R3连接。
所述纽扣电池BATTERY的正负极之间并联有电容C1，优选，电容C1为钽电容，其参数为4.7μF/16V，即耐压值为16V，标称容量为4.7μF。
所述纽扣电池BATTERY的正极连接有电阻R2，电阻R2分别与MOS管Q1的G极、三极管Q2的C极连接，优选，所述MOS管Q1的型号为BSS84，图1中，MOS管Q1的管脚1为G极、管脚2为S极、管脚3为D极。优选，所述三极管Q2的型号为BC847，图1中，三极管Q2的管脚1为B极、管脚2为C极、管脚3为E极。
MOS管Q1的D极分别与节点VCC、双二极管D1的公共端连接，其中，VCC为电源控制电路与后级电路连接的一个节点，优选，所述双二极管D1的型号为BAV99，BAV99是一种开关二极管，图1中，双二极管D1的管脚3为公共端，管脚2为阴极，管脚1为阳极。双二极管D1的阴极与电阻R1连接，所述电阻R1与三极管Q2的B极连接，MOS管Q1的S极分别与电阻R4、电容C1连接，电阻R3与三极管Q2的B极连接，三极管Q2的E极接地且三极管Q2的B极和E极之间连接有电阻R5。
优选，图1中各电阻的阻值为：电阻R1的阻值为22MΩ，电阻R2的阻值为10MΩ，电阻R3的阻值为4.7MΩ，电阻R4的阻值为36KΩ，电阻R5的阻值为2.2MΩ。
超级电容在暗态模式下对电路进行放电，纽扣电池在超级电容放电结束后对电路进行放电，维持电路待机工作，具体的，当焊接状态下，太阳能电池板受到强光照射，太阳能电池正极电压在3.8V左右，由于太阳能提供的电能远大于自动变光过滤镜消耗的电能，所以太阳能电池产生的电能一边给电路供电，一边给超级电容充电。当太阳能电路板电压在3.8V时，D2导通，Q2的管脚1也为高电压，Q2导通，导致Q1的管脚1为低电平。由于D2导通，所以VSUN+为高电平。由于Q1的管脚1电压为低电平，管脚2电压为高电平，所以Q1（PMOS管）导通，此时电路由太阳能板提供电能，不损耗电池。
当焊接结束时，由于太阳能电池给超级电容充电，电路板在待机状态下，超级电容开始缓慢放电，理论上超级电容可以支持电路板待机24h，只有长时间不焊接，超级电容放电结束才有电池开始提供电能，直到下次焊接时，超级电容充电后再有超级电容提供待机电能。本发明的电路设计可以大大延长电池的使用寿命，不需要频繁更换电池，节约成本，同时满足绿色能源，保护环境。电路结构简单，成本低，方便普及与应用。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路，其特征在于，包括纽扣电池BATTERY、太阳能电池板SUN-POWER和超级电容C3，所述太阳能电池板SUN-POWER的正负极之间分别并联有电容C2和超级电容C3，太阳能电池板SUN-POWER的正极与双二极管D2的阳极连接，双二极管D2的第一阴极分别与太阳能电池板SUN-POWER的正极及电阻R4连接，双二极管D2的第二阴极与电阻R3连接，所述纽扣电池BATTERY的正负极之间并联有电容C1，所述纽扣电池BATTERY的正极连接有电阻R2，电阻R2分别与MOS管Q1的G极、三极管Q2的C极连接，MOS管Q1的D极分别与节点VCC、双二极管D1的公共端连接，双二极管D1的阴极与电阻R1连接，所述电阻R1与三极管Q2的B极连接，MOS管Q1的S极分别与电阻R4、电容C1连接，电阻R3与三极管Q2的B极连接，三极管Q2的E极接地且三极管Q2的B极和E极之间连接有电阻R5，VCC为电源控制电路与后级电路连接的一个节点。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路，其特征在于，所述MOS管Q1的型号为BSS84。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路，其特征在于，所述三极管Q2的型号为BC847。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路，其特征在于，所述双二极管D1的型号为BAV99，所述双二极管D2的型号为BAW56。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路，其特征在于，电容C1和电容C2均为钽电容。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路，其特征在于，所述钽电容的参数为4.7μF/16V。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路，其特征在于，电阻R1的阻值为22MΩ，电阻R2的阻值为10MΩ，电阻R3的阻值为4.7MΩ，电阻R4的阻值为36KΩ，电阻R5的阻值为2.2MΩ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010003604.7A CN110994762B (zh) | 2020-01-03 | 2020-01-03 | 一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010003604.7A CN110994762B (zh) | 2020-01-03 | 2020-01-03 | 一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110994762A CN110994762A (zh) | 2020-04-10 |
| CN110994762B true CN110994762B (zh) | 2023-06-20 |
Family
ID=70080622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010003604.7A Active CN110994762B (zh) | 2020-01-03 | 2020-01-03 | 一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110994762B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102551953A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-11 | 厦门高科防静电装备有限公司 | 焊接作业自动变光眼镜 |
| CN204967298U (zh) * | 2015-07-02 | 2016-01-13 | 诸暨市沃思环保技术有限公司 | 一种新型的充电站电路 |
| CN106208315A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-12-07 | 沈阳工程学院 | 充放电倍效供电系统 |
| CN106505715A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-03-15 | 河南时代云通信技术有限公司 | 一种用于计算机的绿色电源 |
| CN208785052U (zh) * | 2017-09-14 | 2019-04-26 | 常州迅安科技股份有限公司 | 一种使用超级电容的太阳能可充电自动变光过滤镜 |
-
2020
- 2020-01-03 CN CN202010003604.7A patent/CN110994762B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102551953A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-11 | 厦门高科防静电装备有限公司 | 焊接作业自动变光眼镜 |
| CN204967298U (zh) * | 2015-07-02 | 2016-01-13 | 诸暨市沃思环保技术有限公司 | 一种新型的充电站电路 |
| CN106208315A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-12-07 | 沈阳工程学院 | 充放电倍效供电系统 |
| CN106505715A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-03-15 | 河南时代云通信技术有限公司 | 一种用于计算机的绿色电源 |
| CN208785052U (zh) * | 2017-09-14 | 2019-04-26 | 常州迅安科技股份有限公司 | 一种使用超级电容的太阳能可充电自动变光过滤镜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110994762A (zh) | 2020-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201682417U (zh) | 基于超级电容的电源保护电路 | |
| CN110994762B (zh) | 一种太阳能可充电自动变光过滤镜的电源控制电路 | |
| CN217956764U (zh) | 一种高转换率光伏组件 | |
| CN209767213U (zh) | 超级电容储能系统及基于超级电容储能系统电源管理系统 | |
| CN207010335U (zh) | 一种太阳能微光发电装置 | |
| CN102570800A (zh) | 恒压输出装置 | |
| CN210390809U (zh) | 一种自动电池充电器电池电压自动检测电路 | |
| CN217824392U (zh) | 一种电容储能式太阳能最大功率跟踪充电器 | |
| CN204131214U (zh) | 一种电表 | |
| CN219247493U (zh) | 一种基于电池供电的低温启动电路 | |
| CN201562984U (zh) | 一种应用于智能水表供电的太阳能供电装置 | |
| CN111628560A (zh) | 一种太阳能电源 | |
| CN201153206Y (zh) | 可自动复位的电子式过载继电器 | |
| CN218771385U (zh) | 一种超级电容充电电路 | |
| CN101656156A (zh) | 一种水系超级电容器化成方法 | |
| CN205921434U (zh) | 一种双电源直流稳压器 | |
| CN115313596A (zh) | 一种电容储能式太阳能最大功率跟踪充电器 | |
| CN217362643U (zh) | 基于光伏蓄电及昼夜判断的超级电容充放电切换电路 | |
| CN218301413U (zh) | 一种超低功耗网关电路 | |
| CN216929673U (zh) | 一种太阳能低照度发电电流集聚阈值控制充电电路 | |
| CN205319738U (zh) | 一种安全实用的蓄电池修复电路 | |
| CN216599111U (zh) | 一种基于超级电容的升压型后备电源 | |
| CN216531075U (zh) | 一种双耦合电感高增益dc/dc变换器 | |
| CN218976361U (zh) | 一种超级电容充放电控制电路 | |
| CN203722214U (zh) | 一种采用可充电电池供电的自关断启动电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |