CN201315689Y - 太阳能草坪灯控制电路 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能草坪灯控制电路，由充电电路、参考电压产生电路、负载开启电路、过放保护电路和过充保护电路组成，充电电路连接在太阳能电池上，并连接参考电压产生电路和过充保护电路，参考电压产生电路依次与负载开启电路、过放保护电路和过充保护电路连接，负载开启电路连接过放保护电路，LED光源负载连接在负载开启电路上。本实用新型太阳能电池与蓄电池、蓄电池与光源负载之间的连接控制均采用MOS管，由于MOS管在很小(uA级)的驱动电流下就可以完全导通，降低了控制电路的自身损耗，提高了控制电路的驱动效率，用迟滞比较器构成蓄电池的过充保护和过放保护电路，有效延长了蓄电池的使用寿命。

Description

太阳能草坪灯控制电路
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能灯的控制电路，尤其是一种太阳能草坪灯的控制电路。
背景技术
太阳能草坪灯因其符合绿色环保要求以及优越的安全性能而得到了广泛的应用，需求量也将越来越大。太阳能草坪灯不象市电供电的草坪灯一样可以集中控制，而是必须单独实行自动控制。传统的太阳能草坪灯采用小功率LED作为光源。由于亮度的需求，一些厂家开始采用大功率LED作为光源代替小功率LED，但是控制器仍然使用了原先的小功率LED控制器，这样就不可避免地产生了一些问题。例如由于电路设计不合理，连接蓄电池与负载的三极管不能完全导通，其上会有不小的压降，会影响控制电路的输出电压，最终导致大功率LED的亮度降低和驱动效率降低；原先的小功率LED控制器很少有对蓄电池进行过充保护和过放保护的功能，会影响蓄电池的使用寿命。
目前市场上有使用单片机进行控制的大功率LED太阳能草坪灯控制器，但由于单片机在外界强磁场条件下容易受干扰而发生死机，所以此类控制器的稳定性不好。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种供大功率LED太阳能草坪灯使用的效率稳定的太阳能草坪灯控制电路。
本实用新型的太阳能草坪灯控制电路由充电电路、参考电压产生电路、负载开启电路、过放保护电路和过充保护电路组成，充电电路连接在太阳能电池上，并连接参考电压产生电路和过充保护电路，参考电压产生电路依次与负载开启电路、过放保护电路和过充保护电路连接，负载开启电路连接过放保护电路，LED光源负载连接在负载开启电路上。
其中，充电电路由二极管D1、蓄电池BAT、MOS管Q1依次连接组成，太阳能电池连接在二极管D1正极与MOS管Q1的源极之间。
参考电压产生电路由集成稳压电路U1、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R13、R14连接组成，集成稳压电路U1的输入端1脚与蓄电池BAT的正极相连，电阻R1、R3、R5的一端连接U1的输出端3脚，另一端分别串联R2、R4、R6后连接蓄电池BAT的负极，U1的接地端2脚连接在电阻R1和R2之间，电阻R13与电阻R14串联后接在蓄电池BAT的正极与负极之间。
负载开启电路由运算放大器U2A和电阻R7、R8、R9、R18，以及MOS管Q3组成，运算放大器U2A的反向输入端4脚接太阳能电池的正极，电阻R7的一端与电阻R3、R4相连，另一端连接U2A的正向输入端5脚，MOS管Q3的栅极通过电阻R18连接U2A的输出端2脚，漏极与LED光源负载的输入端相连，源极连接蓄电池BAT的负极。
过放保护电路由运算放大器U2B、电阻R15、R16、R17、R19和三极管Q2组成，电阻R15的一端与电阻R5、R6连接，另一端连接运算放大器U2B的正向输入端7脚，U2B的输出端1脚通过R19连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接电阻R18和Q3的栅极，发射极与蓄电池BAT的负极相连。
过充保护电路由运算放大器U2C和电阻R10、R11、R12组成，电阻R10的一端连接电阻R13、R14，另一端连接运算放大器U2C的正向输入端9脚，U2C的反向输入端8脚连接集成稳压电路U1的输出端3脚，输出端14脚与MOS管Q1的栅极相连。
本实用新型的太阳能草坪灯控制电路中，太阳能电池与蓄电池、蓄电池与光源负载之间的连接控制均采用MOS管。由于MOS管在很小(uA级)的驱动电流下就可以完全导通，降低了控制电路的自身损耗，提高了控制电路的驱动效率。本使用新型用迟滞比较器构成了蓄电池的过充保护和过放保护电路，有效延长了蓄电池的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型太阳能草坪灯控制电路的电路框图；
图2是本实用新型太阳能草坪灯控制电路的电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的太阳能草坪灯控制电路由充电电路1、参考电压产生电路2、负载开启电路3、过放保护电路4、过充保护电路5组成，充电电路1连接在太阳能电池6上，并连接参考电压产生电路2和过充保护电路5，参考电压产生电路2依次与负载开启电路3、过放保护电路4和过充保护电路5连接，负载开启电路3连接过放保护电路4，LED光源负载7连接在负载开启电路3上。
如图2所示，充电电路1由二极管D1、MOS管Q1将太阳能电池6和蓄电池BAT相连，当MOS管导通时，太阳能电池通过二极管D1、MOS管Q1给蓄电池BAT充电，二极管D1可以防止当太阳能电池反接或晚上太阳能电池不能产生电压时蓄电池经过太阳能电池放电。
参考电压产生电路2由集成稳压电路U1(LM317)和电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R13、R14组成，集成稳压电路U1的输入端1脚与蓄电池BAT的正极相连，电阻R1、R3、R5的一端连接U1的输出端3脚，另一端分别串联R2、R4和R6后连接蓄电池BAT的负极，U1的接地端2脚连接在电阻R1和R2之间，电阻R13与电阻R14串联后接在蓄电池BAT的正极与负极之间，用以检测蓄电池的电压。集成稳压电路U1和电阻R1、R2组成的电路在U1的3脚产生一个很稳定的直流电压，该电压经过电阻R3、R4、R5、R6分压后分别为过充保护电路5、过放保护电路4和负载开启电路3提供参考电压。
负载开启电路由运算放大器U2A(LM339)和电阻R7、R8、R9、R18、MOS管Q3组成，运算放大器U2A的反向输入端4脚接太阳能电池6的正极，电阻R7的一端与电阻R3、R4相连，另一端连接U2A的正向输入端5脚，MOS管Q3的栅极通过电阻R18连接U2A的输出端2脚，漏极接入LED光源负载7的输入端，源极连接蓄电池BAT的负极。其中运算放大器U2A和电阻R7、R8、R9构成一个迟滞比较器，运算放大器U2A的负极4脚接太阳能电池的正极，当晚上太阳能电池的正极电压低于一定值时，运算放大器U2A输出高电平，MOS管Q3导通，蓄电池通过MOS管Q3给LED光源负载7供电，当白天太阳能电池的正极电压高于一定值时，运算放大器U2A的输出端2脚输出低电平，关闭MOS管Q3。
过充保护电路5由运算放大器U2C(LM339)和电阻R10、R11、R12连接构成，运算放大器U2C与电阻R10、R11构成一个迟滞比较器，蓄电池BAT的电压经过电阻R13、R14分压后加在电阻R10的一端，当蓄电池BAT电压很低而致使运算放大器U2C的8脚电压低于其9脚电压时，U2C输出高电平，MOS管Q1导通，太阳能电池6通过二极管D1和MOS管Q1给蓄电池BAT充电，当蓄电池BAT电压高于一定值而使运算放大器U2C的8脚电压高于其9脚电压时，U2C输出低电平，关闭MOS管Q1，此时充电通道关闭，太阳能电池不能给蓄电池BAT充电。
过放保护电路4由运算放大器U2B(LM339)和电阻R15、R16、R17、R19及三极管Q2组成，电阻R15的一端连接电阻R5、R6，另一端接入运算放大器U2B的正向输入端7脚，U2B的输出端1脚通过R19连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接电阻R18和Q3的栅极，发射极与蓄电池BAT的负极相连。运算放大器U2B和电阻R15、R16、R17、R19组成迟滞比较器，蓄电池BAT的电压经过电阻R13、R14分压后加在运算放大器的6脚，当蓄电池BAT电压过低而致使运算放大器6脚电压低于7脚电压时，U2B输出高电平，三极管Q2导通，致使MOS管栅极电压为低电平，此时MOS管Q3截止并关闭蓄电池向LED光源负载7的放电回路，当蓄电池BAT电压高于一定值而令运算放大器6脚电压高于7脚电压时，U2B输出低电平，此时三极管Q2关闭，MOS管Q3的状态由负载开启电路3控制。

Claims (6)

1、太阳能草坪灯控制电路，由充电电路(1)、参考电压产生电路(2)、负载开启电路(3)、过放保护电路(4)、过充保护电路(5)组成，充电电路(1)连接在太阳能电池(6)上，分别连接参考电压产生电路(2)和过充保护电路(5)，参考电压产生电路(2)依次连接负载开启电路(3)、过放保护电路(4)和过充保护电路(5)，负载开启电路(3)与过放保护电路(4)连接，LED光源负载(7)连接在负载开启电路(3)上。
2、根据权利要求1所述的太阳能草坪灯控制电路，其特征是所述的充电电路(1)由二极管D1、蓄电池BAT、MOS管Q1依次连接组成，太阳能电池(6)连接在二极管D1正极与MOS管Q1的源极之间。
3、根据权利要求1所述的太阳能草坪灯控制电路，其特征是所述的参考电压产生电路(2)由集成稳压电路U1、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6R13、R14连接组成，集成稳压电路U1的输入端1脚与蓄电池BAT的正极相连，电阻R1、R3、R5的一端连接U1的输出端3脚，另一端分别串联R2、R4、R6后连接蓄电池BAT的负极，U1的接地端2脚连接在电阻R1和R2之间，电阻R13与电阻R14串联后接在蓄电池BAT的正极与负极之间。
4、根据权利要求1所述的太阳能草坪灯控制电路，其特征是所述的负载开启电路(3)由运算放大器U2A和电阻R7、R8、R9、R18，MOS管Q3组成，运算放大器U2A的反向输入端4脚接太阳能电池(6)的正极，电阻R7的一端与电阻R3、R4相连，另一端连接U2A的正向输入端5脚，MOS管Q3的栅极通过电阻R18连接U2A的输出端2脚，漏极与LED光源负载(7)的输入端相连，源极连接蓄电池BAT的负极。
5、根据权利要求1所述的太阳能草坪灯控制电路，其特征是所述的过放保护电路(4)由运算放大器U2B、电阻R15、R16、R17、R19、三极管Q2连接组成，电阻R15的一端与电阻R5、R6连接，另一端连接运算放大器U2B的正向输入端7脚，U2B的输出端1脚通过R19连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接电阻R18和Q3的栅极，发射极与蓄电池BAT的负极相连。
6、根据权利要求1所述的太阳能草坪灯控制电路，其特征是所述的过充保护电路(5)由运算放大器U2C和电阻R10、R11、R12组成，电阻R10的一端连接电阻R13、R14，另一端连接运算放大器U2C的正向输入端9脚，U2C的反向输入端8脚连接集成稳压电路U1的输出端3脚，输出端14脚与MOS管Q1的栅极相连。
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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shanxi Lebai Lite Technology Co., Ltd.

Assignor: Jincheng Global Lite Photoelectric Technology Co., Ltd.

Contract record no.: 2010990000284

Denomination of utility model: Control circuit of solar lawn lamp

Granted publication date: 20090923

License type: Exclusive License

Record date: 20100514

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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090923

Termination date: 20111127