CN201034283Y - 一种led太阳能路灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于照明技术领域，特别是涉及一种LED太阳能路灯，包括太阳能电池板、光控开关、整流元件、蓄电池以及LED灯泡。以分别连接至太阳能电池板输出端和蓄电池输出端的单片机芯片作为光控开关的驱动装置，太阳能电池板将接收到的光能转化为电压信号输出，当单片机芯片检测到的采样电压过高或是过低时，立即会发出一数字信号作用给连接在蓄电池或是LED灯泡输入端的开关管，控制开关管的“闭合”与“断开”，从而控制LED灯泡的“亮”与“灭”。基于上述结构和特征，本实用新型较现有技术成本低，电路连接简单、可靠性高，而且还具有定时功能和市电转换功能，更好的保证了路灯正常工作。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种灯具，属于照明技术领域，特别是涉及一种LED太阳能路灯。
背景技术
目前，市面上出现的LED太阳能路灯，如中国专利号为：“200520057053.3”，名称为：“LED太阳能照明系统”，该产品包括太阳能板、光控开关、整流元件、蓄电池和LED。以采样端连接至太阳能板的输出端的信号比较器作为光控开关的驱动装置，通过太阳能板作为感应光线的感应元件，太阳能板将接收到的光能转化为电压信号输出，当太阳能板输出至信号比较器输入端的电压大于信号比较器的基准电压时，信号比较器输出低电平，从而使连接在信号比较器输出端的开关管截止，从而LED不亮，反之，LED亮。同时，该专利技术为了保证蓄电池和LED的使用寿命，还设有过充电、过放电控制电路和负载恒流电路。这种LED太阳能照明系统，由于信号比较器受其它相关联的电路影响较大，其抗干扰能力较差，容易使基准电压值发生改变，从而引起采样的电压值与基准值比较的结果不准确；并且该技术的过充电与过放电保护都是采用电压比较的方式，采取不同的电路来实现的，这不仅造成了成本上的增加，而且电路连接也较复杂，消耗功率较大，电路的可靠性较差。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的是为了解决上述所提出的问题，提供一种在保证蓄电池和LED灯泡使用寿命长的前提下，较现有技术成本低，电路连接简单、可靠性高，而且具有定时功能和市电转换功能的LED太阳能路灯。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种LED太阳能路灯，包括太阳能电池板、光控开关、整流元件、蓄电池以及LED灯泡，其中，太阳能电池板的负极端接地，正极端与整流元件的正极端连接，整流元件的负极端与蓄电池的正极端连接，蓄电池的负极端连接保险丝后接地，光控开关包括光敏驱动装置和与光敏驱动装置输出端连接的开关管，该开关管连接于蓄电池正极与LED灯泡负极之间用来控制LED灯泡的亮与灭，其特征在于：所述光控开关的驱动装置设有一单片机芯片，该单片机芯片设有一时钟信号端、一市电转换控制端以及采样端，该采样端分成两路，一路为光控采样端，通过阻抗元件连接至太阳能电池板的输出端，另一路为过充电、过放电采样端，通过阻抗元件连接至蓄电池的输出端。
所述单片机芯片的引脚端与蓄电池的正极端之间连接有防止过充电的充电保护电路。
所述单片机芯片的引脚端与LED灯泡的负极端之间连接有防止过放电的充电保护电路。
所述单片机芯片的引脚端与LED灯泡的负极端之间连接有蓄电池供电转换为市电供电的转换电路。
所述LED灯泡的负极端连接有继电器开关，该继电器的一端与过放电保护电路的输出端连接，另一端与市电转换电路的输出端连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在保证蓄电池和LED灯泡使用寿命长的前提条件下，本实用新型还利用单片机芯片，采取模数转换的方式来集中控制LED灯泡的“亮”与“灭”，而且过充电、过放电都是采样同一点的电压来进行控制的，其抗干扰能力强，控制效率高、准确，电路的连接也较简单，同时也省去了不必要的信号比较器等电器元件，降低了成本；并且本实用新型还设有时钟脉冲控制端和市电转换控制端，更好的保证了蓄电池的使用寿命，而且当遇到阴雨天气或是蓄电池充电不足的情况下，可利用市电转换控制端接入交流电压，使路灯继续正常工作。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
为进一步深入了解本实用新型的结构特征以及所能达到的功能效益，现列举具体实施例，并配合附图详细介绍说明如下：
一种LED太阳能路灯，如图1所示，太阳能电池板BT1的正极端分为两路，一路串联分压电阻R10和二极管D6后，与三极管Q8的基极连接，三极管Q8的发射极接地，集电极串联电阻R5后，与电源VCC连接，在三极管Q8的集电极与电阻R5之间取点A，作为光控电压采样点，并将该点A与单片机芯片U3的引脚32连接，同时在分压电阻R10与二极管D6之间还连接有分压电阻R11，该分压电阻R11的另一端接地。在白天，由于光照强度大，太阳能电池板BT1的内阻很小，此时有较大电流通过太阳能电池板BT1而使三极管Q8饱和导通，三极管Q8饱和导通后，单片机芯片U3的引脚32端电压(即A点电压)远低于VCC(+5V)电压，故单片机芯片U3内部截止，LED灯泡不能点亮；当夜晚来临时，光线变暗，照射在太阳能电池板BT1上的光通量减弱，太阳能电池板BT1的内阻变得越来越大，单片机芯片U3内部电路亦逐渐开通，从而有电流流过LED灯泡而使其发光。
太阳能电池板BT1的另一端串联二极管D1后，与蓄电池BT2的正极端连接，蓄电池BT2的负极端串联保险丝F1后接地，在蓄电池BT2的正极端与负极端之间并联有保护整个电路的二极管D2。单片机芯片U3的引脚23串联电阻R13后，与蓄电池BT2的正极端连接，蓄电池BT2的正极端还并联有电容C2和C1，电容C2和C1的另一端都分别接地。电阻R13与引脚23之间并联有电阻R14和电解电容C13，电阻R14和电解电容C13的另一端分别接地，且在电阻R13与电阻R14之间取点B，作为过充电和过放电的电压采样点。
在蓄电池BT2正极端与二极管D1之间还连接有由整流二极管D4、电容C3、C6、C7、电解电容C4、C5、C8、电压源U1、U2、发光二极管LED2以及电阻R1组成的低压恒流电源，以提供给其它电路或是元件正常工作所需的额定电压。
防过充电保护电路，单片机芯片U3的引脚30与三极管Q7的集电极连接，该集电极与引脚30之间还连接有电阻R6，电阻R6的另一端与电源VCC连接，三极管Q7的发射极接地，基极串联电阻R15后与晶体开关管Q1的栅极连接，晶体开关管Q1的漏极与蓄电池BT2的正极端连接，源极接地。晶体开关管Q1栅极与电阻R15之间连接有电阻R4，电阻R4的一端接+12V电源输出端，另一端与三极管Q6的集电极连接，三极管Q6的发射极接地，基极串联R9后与单片机芯片U3的引脚11连接。
防过放电保护电路，单片机芯片U3的引脚10串联电阻R8后，与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的发射极接地，集电极与晶体开关管Q2的栅极连接，晶体开关管Q2栅极与三极管Q5集电极之间连接有电阻R3，电阻R3的另一端与+12V电源输出端连接，晶体开关管Q2的源极接地，漏极与继电器K的2端连接。
市电转换电路，单片机芯片U3的引脚9串联电阻R7后，与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极与电源VCC连接，集电极串联电阻R2后，与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的发射极接地，集电极串联继电器K后，分别与LED灯泡的正极输入端和蓄电池BT2的正极输出端连接。继电器K的1端与LED灯泡的负极输入端连接，3端与市电的负极输入端连接，继电器K的两端并联有二极管D3，二极管D3的负极端与市电的正极输入端连接。
时钟电路，单片机芯片U3的引脚7与晶振Y1的一端连接后，串联电容C9，电容C9的另一端接地；单片机芯片U3的引脚8与晶振Y1的另一端连接后，串联电容C10，电容C10的另一端接地。该时钟电路连接好就构成了自激振荡器并在单片机芯片U3内部产生时钟脉冲信号。
Claims (5)
1.一种LED太阳能路灯，包括太阳能电池板、光控开关、整流元件、蓄电池以及LED灯泡，其中，太阳能电池板的负极端接地，正极端与整流元件的正极端连接，整流元件的负极端与蓄电池的正极端连接，蓄电池的负极端连接保险丝后接地，光控开关包括光敏驱动装置和与光敏驱动装置输出端连接的开关管，该开关管连接于蓄电池正极与LED灯泡负极之间用来控制LED灯泡的亮与灭，其特征在于：所述光控开关的驱动装置设有一单片机芯片，该单片机芯片设有一时钟信号端、一市电转换控制端以及采样端，该采样端分成两路，一路为光控采样端，通过阻抗元件连接至太阳能电池板的输出端，另一路为过充电、过放电采样端，通过阻抗元件连接至蓄电池的输出端。
2.根据权利要求1所述的LED太阳能路灯，其特征在于：所述单片机芯片的引脚端与蓄电池的正极端之间连接有防止过充电的充电保护电路。
3.根据权利要求1所述的LED太阳能路灯，其特征在于：所述单片机芯片的引脚端与LED灯泡的负极端之间连接有防止过放电的充电保护电路。
4.根据权利要求1所述的LED太阳能路灯，其特征在于：所述单片机芯片的引脚端与LED灯泡的负极端之间连接有蓄电池供电转换为市电供电的转换电路。
5.根据权利要求1所述的LED太阳能路灯，其特征在于：所述LED灯泡的负极端连接有继电器开关，该继电器的一端与过放电保护电路的输出端连接，另一端与市电转换电路的输出端连接。
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