CN112865281A - 一种太阳能发电升压供日用电器工作电路 - Google Patents

一种太阳能发电升压供日用电器工作电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能发电升压供日用电器工作电路,包括太阳能转换为电能模块、开关模块、升压模块、发光模块、稳压模块、PWM调制模块、反相模块、直流转交流市电模块,所述太阳能转换为电能模块连接开关模块,开关模块连接升压模块,升压模块连接发光模块,发光模块连接稳压模块,稳压模块连接PWM调制模块、直流转交流市电模块,PWM调制模块连接升压模块、直流转交流市电模块、反相模块,反相模块连接直流转交流市电模块,与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明现将电池的电压升高,进而在对其进行稳压处理,保证输出的电压恒定,最后对其进行DC‑AC处理,保证能够使得电池E1的输出电压不稳定的时候能够保证输出220V交流电。

Description

一种太阳能发电升压供日用电器工作电路
技术领域
本发明涉及太阳能发电领域,具体是一种太阳能发电升压供日用电器工作电路。
背景技术
太阳能光伏发电具有许多独有的优点:太阳能是取之不尽、用之不竭的洁净能源,而且太阳能光伏发电是安全可靠的,不会受到能源危机和燃料市场不稳定因素的影响;太阳光普照大地,太阳能是随处可得的,太阳能光伏发电对于偏远无电地区尤其适用,而且会降低长距离电网的建设和输电线路上的电能损失;太阳能的产生不需要燃料,使得运行成本大大降低;除了跟踪式外,太阳能光伏发电没有运动部件,因此不易损毁,安装相对容易,维护简单;太阳能光伏发电不会产生任何废弃物,并且不会产生噪音、温室及有毒气体,是很理想的洁净能源。安装1KW光伏发电系统,每年可少排放CO2600~2300kg,NOx16kg,SOx9kg及其他微粒0.6kg;可以有效利用建筑物的屋顶和墙壁,不需要占用大量土地,而且太阳能发电板可以直接吸收太阳能,进而降低墙壁和屋顶的温度,减少室内空调的负荷;太阳能光伏发电系统的建设周期短,而且发电组件的使用寿命长、发电方式比较灵活,发电系统的能量回收周期短;不受资源分布地域的限制;可在用电处就近发电。
目前市场上的太阳能供电往往由于直接升压转换为交流电,导致往往输入端电流细小的变化导致输出电压大幅改变,输出电压不够稳定,需要改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能发电升压供日用电器工作电路,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种太阳能发电升压供日用电器工作电路,包括太阳能转换为电能模块、开关模块、升压模块、发光模块、稳压模块、PWM调制模块、反相模块、直流转交流市电模块,所述太阳能转换为电能模块连接开关模块,开关模块连接升压模块,升压模块连接发光模块,发光模块连接稳压模块,稳压模块连接PWM调制模块、直流转交流市电模块,PWM调制模块连接升压模块、直流转交流市电模块、反相模块,反相模块连接直流转交流市电模块。
作为本发明再进一步的方案:所述太阳能转换为电能模块由太阳能电池板T、电池E1所构成,开关模块由电容C1、开关S1所构成,升压模块由电感L1、三极管V1、电容C2所构成,发光模块由电阻R1、二极管D3所构成,稳压模块由稳压器U1、电位器RP1、电阻R2所构成,PWM调制模块由集成电路U2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电位器RP2、电容C3、电容C4所构成,反相模块由反相器U3、放大器U4、电压VA、电压VB、电位器RP3、电阻R8所构成,直流转交流市电模块由MOS管V2、MOS管V3、二极管D1、二极管D2、电阻R3、电阻R4、变压器W所构成。
太阳能电池板T一端连接电池E1的正极,太阳能电池板T的另一端连接电池E1的负极,电池E1的正极连接电容C1、开关S1,电容C1的另一端连接电池E1的负极,开关S1的另一端连接电感L1,电感L1的另一端连接三极管V1的集电极、电容C2、电阻R1、稳压器U1的输入端,三极管V1的发射极连接电池E1的负极,电容C2的另一端连接电池E1的负极,电阻R1的另一端连接二极管D3的正极,二极管D3的负极连接电池E1的负极,稳压器U1的接地端连接电位器RP1、电阻R2,电位器RP1的另一端连接电池E1的负极,电阻R2的另一端连接稳压器U1的输出端、变压器W的输入端中间端,变压器W的输入端一端连接电阻R3,电阻R3的另一端连接二极管D1的负极、MOS管V2的D极,MOS管V2的S极连接电池E1的负极、二极管D1的正极,变压器W的输入端另一端连接电阻R4,电阻R4的另一端连接二极管D2的负极、MOS管V3的D极,MOS管V3的S极连接二极管D2的正极、电池E1的负极。
变压器W的输出端为220V交流电,三极管V1的基极连接电阻R5,MOS管V2的G极连接电阻R5、反相器U3的输入端连接电阻R5,电阻R5的另一端连接集成电路U2的3号引脚,集成电路U2的1号引脚接地,集成电路U2的5号引脚连接电容C4,电容C4的另一端接地,稳压器U1的输出端连接集成电路U2的4号引脚、集成电路U2的8号引脚、电阻R6,电阻R6的另一端连接电阻R7、集成电路U2的7号引脚,电阻R7的另一端连接电位器RP2,电位器RP2的另一端连接电容C3,电位器RP2的滑动端连接集成电路U2的2号引脚、集成电路U2的6号引脚,电容C3的另一端接地,反相器U3的输出端连接放大器U4的同相端,放大器U4的电源端连接电压VA,放大器U4的接地端接地,放大器U4的反相端连接电阻R8、电位器RP3,电阻R8的另一端接地,电位器RP3的另一端连接电压VB,放大器U4的输出端连接MOS管V3的G极。
作为本发明再进一步的方案:所述电容C1、电容C2为有极性电容。
作为本发明再进一步的方案:所述二极管D3为发光二极管,二极管D1、二极管D2为稳压二极管。
作为本发明再进一步的方案:所述三极管V1为NPN三极管,MOS管V2、MOS管V3为NMOS管。
作为本发明再进一步的方案:所述稳压器U1型号为7812。
作为本发明再进一步的方案:所述集成电路型号为555定时器。
作为本发明再进一步的方案:所述反相器U3型号为74LS04。
作为本发明再进一步的方案:所述放大器U4的型号为LM358。
作为本发明再进一步的方案:所述变压器W为升压变压器。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明现将电池的电压升高,进而在对其进行稳压处理,保证输出的电压恒定,最后对其进行DC-AC处理,保证能够使得电池E1的输出电压不稳定的时候能够保证输出20V交流电,保证了家用电器工作环境。
附图说明
图1为一种太阳能发电升压供日用电器工作电路的原理图。
图2为一种太阳能发电升压供日用电器工作电路的电路图。
图3为74LS04的引脚图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:请参阅图1,一种太阳能发电升压供日用电器工作电路,用于将太阳能转换为电能的太阳能转换为电能模块,用于电路导通的开关,用于升高直流电压的升压模块,用于稳定输出电压的稳压模块,用于发光显示电路导通的发光模块,用于控制交流电频率的PWM调制模块,用于输出相反PWM信号的反相模块,用于将直流电转化为交流电的直流转交流电模块,所述太阳能转换为电能模块连接开关模块,开关模块连接升压模块,升压模块连接发光模块,发光模块连接稳压模块,稳压模块连接PWM调制模块、直流转交流市电模块,PWM调制模块连接升压模块、直流转交流市电模块、反相模块,反相模块连接直流转交流市电模块。
具体电路如图2所示,所述太阳能转换为电能模块由太阳能电池板T、电池E1所构成,开关模块由电容C1、开关S1所构成,升压模块由电感L1、三极管V1、电容C2所构成,发光模块由电阻R1、二极管D3所构成,稳压模块由稳压器U1、电位器RP1、电阻R2所构成,PWM调制模块由集成电路U2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电位器RP2、电容C3、电容C4所构成,反相模块由反相器U3、放大器U4、电压VA、电压VB、电位器RP3、电阻R8所构成,直流转交流市电模块由MOS管V2、MOS管V3、二极管D1、二极管D2、电阻R3、电阻R4、变压器W所构成。
太阳能电池板T一端连接电池E1的正极,太阳能电池板T将太阳能转换为电能,太阳能电池板T的另一端连接电池E1的负极,电池E1的正极连接电容C1、开关S1,电容C1的另一端连接电池E1的负极,开关S1的另一端连接电感L1,电感L1的另一端连接三极管V1的集电极、电容C2、电阻R1、稳压器U1的输入端,电容C1、电容C2将不稳定的直流电变为稳定的直流电,三极管V1的发射极连接电池E1的负极,电容C2的另一端连接电池E1的负极,电阻R1的另一端连接二极管D3的正极,二极管D3的负极连接电池E1的负极,稳压器U1的接地端连接电位器RP1、电阻R2,电位器RP1的另一端连接电池E1的负极,调节电位器RP1可以改变稳压器U1的输出电压,电阻R2的另一端连接稳压器U1的输出端、变压器W的输入端中间端,变压器W的输入端一端连接电阻R3,电阻R3的另一端连接二极管D1的负极、MOS管V2的D极,MOS管V2的S极连接电池E1的负极、二极管D1的正极,变压器W的输入端另一端连接电阻R4,电阻R4的另一端连接二极管D2的负极、MOS管V3的D极,MOS管V3的S极连接二极管D2的正极、电池E1的负极。
变压器W的输出端为220V交流电,三极管V1的基极连接电阻R5,三极管V1的导通取决于集成电路U2的号引脚输出的为高电平还是低电平,MOS管V2的G极连接电阻R5、反相器U3的输入端连接电阻R5,电阻R5的另一端连接集成电路U2的3号引脚,集成电路U2的1号引脚接地,集成电路U2的5号引脚连接电容C4,电容C4的另一端接地,稳压器U1的输出端连接集成电路U2的4号引脚、集成电路U2的8号引脚、电阻R6,电阻R6的另一端连接电阻R7、集成电路U2的7号引脚,电阻R7的另一端连接电位器RP2,电位器RP2的另一端连接电容C3,电位器RP2的滑动端连接集成电路U2的2号引脚、集成电路U2的6号引脚,电容C3的另一端接地,电容C3通过吸放电来使得集成电路U2的2号引脚、6号引脚电压的状态,反相器U3的输出端连接放大器U4的同相端,放大器U4的电源端连接电压VA,放大器U4的接地端接地,放大器U4的反相端连接电阻R8、电位器RP3,电阻R8的另一端接地,电位器RP3的另一端连接电压VB,放大器U4的输出端连接MOS管V3的G极。
本发明的工作原理是:太阳能电池板T将太阳能转换为电能,输出给电池E1,电池E1存储能量,闭合开关S1,电池E1放电给稳压器U1(7812),稳压器U1输出稳定电压为集成电路U2(555定时器)供电,555定时器通过对电容C3充放电来控制集成电路U2的2号引脚、6号引脚的电压,来使得3号引脚输出方波信号,来控制三极管V1、MOS管V2的导通和闭合,三极管V1导通时,电感L1通过对三极管V1的放电来存储能量,在三极管V1截止时,电感L1通过释放能量使得电容C2上的电压升高,间断式导通截止三极管V1,达到升压目的,同时MOS管V2的G极收到方波信号,在高电平时导通,低电平时截止,MOS管V3通过反相器U3(74LS04)来翻转方波信号,将高电平翻转为负电平,将低电平仍旧为低电平,放大器U4(LM358)在负电平输入时,放大器U4同相端电压较低,放大器U4不输出电压,在放大器U4同相端输入低电平时,放大器U4的同相端电压较高,使得放大器U4输出电压VA,使MOS管V3的G极导通,由于MOS管V2、MOS管V3的基极导通分别为集成电路U2的3号引脚输出的高电平和低电平,使得MOS管V2导通时,MOS管V3截止;MOS管V2截止时,MOS管V2导通,又因为电容C3充放电的时间相同,来使得MOS管V2、MOS管V3的导通和截止的时间相同,MOS管V2导通时,变压器W的输入端电压由稳压器U1-电阻R3-MOS管V2来放电,电流方向在变压器W的输入端上向左,在MOS管V3导通时,变压器W的输入端电压由稳压器U1-电阻R4-MOS管V3来放电,电流方向在变压器W的输入端向右,以此来达到产生交流电的效果,根据变压器W的匝数比来使得变压器W的输出端为220V交流电。
实施例2,在实施例1的基础上,图3为74LS04,74LS04为六路反相器,反相器是可以将输入信号的相位反转180度,这种电路应用在模拟电路,比如说音频放大,时钟振荡器等。在电子线路设计中,经常要用到反相器。CMOS反相器电路由两个增强型MOS场效应管组成。典型TTL与非门电路电路由输入级、中间级、输出级组成。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种太阳能发电升压供日用电器工作电路,包括太阳能转换为电能模块、开关模块、升压模块、发光模块、稳压模块、PWM调制模块、反相模块、直流转交流市电模块,其特征在于,所述太阳能转换为电能模块连接开关模块,开关模块连接升压模块,升压模块连接发光模块,发光模块连接稳压模块,稳压模块连接PWM调制模块、直流转交流市电模块,PWM调制模块连接升压模块、直流转交流市电模块、反相模块,反相模块连接直流转交流市电模块,所述太阳能转换为电能模块由太阳能电池板T、电池E1所构成,开关模块由电容C1、开关S1所构成,升压模块由电感L1、三极管V1、电容C2所构成,发光模块由电阻R1、二极管D3所构成,稳压模块由稳压器U1、电位器RP1、电阻R2所构成,PWM调制模块由集成电路U2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电位器RP2、电容C3、电容C4所构成,反相模块由反相器U3、放大器U4、电压VA、电压VB、电位器RP3、电阻R8所构成,直流转交流市电模块由MOS管V2、MOS管V3、二极管D1、二极管D2、电阻R3、电阻R4、变压器W所构成;
太阳能电池板T一端连接电池E1的正极,太阳能电池板T的另一端连接电池E1的负极,电池E1的正极连接电容C1、开关S1,电容C1的另一端连接电池E1的负极,开关S1的另一端连接电感L1,电感L1的另一端连接三极管V1的集电极、电容C2、电阻R1、稳压器U1的输入端,三极管V1的发射极连接电池E1的负极,电容C2的另一端连接电池E1的负极,电阻R1的另一端连接二极管D3的正极,二极管D3的负极连接电池E1的负极,稳压器U1的接地端连接电位器RP1、电阻R2,电位器RP1的另一端连接电池E1的负极,电阻R2的另一端连接稳压器U1的输出端、变压器W的输入端中间端,变压器W的输入端一端连接电阻R3,电阻R3的另一端连接二极管D1的负极、MOS管V2的D极,MOS管V2的S极连接电池E1的负极、二极管D1的正极,变压器W的输入端另一端连接电阻R4,电阻R4的另一端连接二极管D2的负极、MOS管V3的D极,MOS管V3的S极连接二极管D2的正极、电池E1的负极;
变压器W的输出端为220V交流电,三极管V1的基极连接电阻R5,MOS管V2的G极连接电阻R5、反相器U3的输入端连接电阻R5,电阻R5的另一端连接集成电路U2的3号引脚,集成电路U2的1号引脚接地,集成电路U2的5号引脚连接电容C4,电容C4的另一端接地,稳压器U1的输出端连接集成电路U2的4号引脚、集成电路U2的8号引脚、电阻R6,电阻R6的另一端连接电阻R7、集成电路U2的7号引脚,电阻R7的另一端连接电位器RP2,电位器RP2的另一端连接电容C3,电位器RP2的滑动端连接集成电路U2的2号引脚、集成电路U2的6号引脚,电容C3的另一端接地,反相器U3的输出端连接放大器U4的同相端,放大器U4的电源端连接电压VA,放大器U4的接地端接地,放大器U4的反相端连接电阻R8、电位器RP3,电阻R8的另一端接地,电位器RP3的另一端连接电压VB,放大器U4的输出端连接MOS管V3的G极。
2.根据权利要求1所述的太阳能发电升压供日用电器工作电路,其特征在于,所述电容C1、电容C2为有极性电容。
3.根据权利要求1所述的太阳能发电升压供日用电器工作电路,其特征在于,所述二极管D3为发光二极管,二极管D1、二极管D2为稳压二极管。
4.根据权利要求1所述的太阳能发电升压供日用电器工作电路,其特征在于,所述三极管V1为NPN三极管,MOS管V2、MOS管V3为NMOS管。
5.根据权利要求1所述的太阳能发电升压供日用电器工作电路,其特征在于,所述稳压器U1型号为7812。
6.根据权利要求1所述的太阳能发电升压供日用电器工作电路,其特征在于,所述集成电路型号为555定时器。
7.根据权利要求6所述的太阳能发电升压供日用电器工作电路,其特征在于,所述反相器U3型号为74LS04。
8.根据权利要求7所述的太阳能发电升压供日用电器工作电路,其特征在于,所述放大器U4的型号为LM358。
9.根据权利要求1所述的太阳能发电升压供日用电器工作电路,其特征在于,所述变压器W为升压变压器。
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