CN204068347U - 一种太阳能控制电路 - Google Patents

Abstract

一种太阳能控制电路，包括太阳能端口、双电源供电模块、低电压断开模块和电源管理模块，双电源供电模块包括蓄电池、可控硅整流管、第一稳压二极管和第一电阻；低电压断开模块包括N沟道MOS管和第二电阻；电源控制模块包括一型号为LM2576的集成稳压电路、第二稳压二极管、电感和一第二电容。本实用新型提供的太阳能控制电路具有双电源供电功能和低电压断开功能，具有良好的自启动能力，避免了现有技术中常出现的死循环状态。

Description

一种太阳能控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种电路，具体涉及一种太阳能控制电路。

背景技术

传统的太阳能控制电路采用蓄电池单电源供电、低电压断开的方式。这种方式会出现一个死循环：如果蓄电池的供电电压低于断开功能的设定电压，太阳能控制电路就会断开，并且太阳能控制电路自己无法自动恢复，原因在于太阳能控制电路只有在蓄电池电压足够高可以工作时，太阳能才能将输出的光能通过太阳能控制电路给蓄电池充电，太阳能控制器断开后即使太阳能输出有电，但蓄电池电压不够，太阳能控制器低电压断开，所以这部分电能无法充到蓄电池里面。太阳能电能无法充到蓄电池，蓄电池电压就不会上升，太阳能控制器就不会重新启动。

实用新型内容

为了弥补现有技术的缺陷，使太阳能控制电路具有自启动能力，本实用新型提供一种双电源供电、低电压断开的太阳能控制电路；具体技术方案如下：

一种太阳能控制电路，包括太阳能端口、双电源供电模块、低电压断开模块和电源管理模块，其中，太阳能端口包括引脚1、引脚2、引脚3和引脚4；其中：

太阳能端口的引脚1连接太阳能输出的直流电极正极，太阳能端口的引脚3连接太阳能输出的直流电极负极；在太阳能端口的内部，引脚2与引脚1接通，引脚4与引脚3接通；

双电源供电模块包括蓄电池、可控硅整流管、第一稳压二极管和第一电阻；其中，太阳能端口的引脚2连接可控硅整流管的正极，可控硅整流管的负极连接蓄电池的正极；太阳能端口的引脚2和蓄电池的正极分别连接至电源管理模块；太阳能端口的引脚2和蓄电池的正极还分别连接至第一稳压二极管的负极；第一稳压二极管的正极通过第一电阻接地，第一稳压二极管的正极还通过第一电阻连接至太阳能端口的引脚4；低电压断开模块包括N沟道MOS管和第二电阻；其中，N沟道MOS管的栅极连接第一稳压二极管的正极，N沟道MOS管的漏极通过第二电阻分别连接太阳能端口的引脚2和蓄电池的正极，N沟道MOS管的漏极还连接至电源管理模块；N沟道MOS管的栅极和源极并联于第一电阻的两端；

电源控制模块包括一型号为LM2576的集成稳压电路、第二稳压二极管、电感和一第二电容；集成稳压电路包括引脚1、引脚2、引脚3、引脚4和引脚5；其中，集成稳压电路的引脚1分别连接太阳能端口的引脚2和蓄电池的正极，集成稳压电路的引脚5连接N沟道MOS管的漏极；集成稳压电路的引脚2连接第二稳压二极管负极，第二稳压二极管的正极接地；集成稳压电路的引脚2还依次通过电感、第二电容并由第二电容的负极接地；集成稳压电路的引脚4、电感、第二电容的正极连接一直流电源。

优选地，双电源供电模块还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；其中：太阳能端口的引脚2通过第一二极管连接至集成稳压电路的引脚1；蓄电池的正极通过第二二极管连接至集成稳压电路的引脚1；第一电阻通过第四二极管接地；第二电阻还通过第三二极管连接太阳能端口的引脚4。

优选地，电源管理模块还包括第一电容；第一电容的正极连接第一二极管的负极，第一电容的负极接地。

优选地，可控硅整流管的型号为MDK100-16，N沟道MOS管的型号为IRFS3006，第一稳压二极管的型号为BZX84-A36，第二稳压二极管的型号为MBR360；第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管的型号均为IN4007。

与现有技术相比，本实用新型提供的太阳能控制电路，具有：

双电源供电功能：将太阳能整流输出的直流电和蓄电池电压作为两路输入同时给控制器电源模块供电；

低电压断开功能：当蓄电池电压和太阳能整流输出的直流电同时低于允许放电最低电压时，控制器通过硬件电路自动断开自身电源，不再工作保护蓄电池不过度放电，当蓄电池电压或太阳能整流输出的直流电高于允许放电最低电压时，控制器通过硬件电路自动开启自身电源，开始工作。

本实用新型提供的太阳能控制电路具有良好的自启动能力，避免了现有技术中常出现的死循环状态。

附图说明

图1为太阳能控制电路电路图。

具体实施方式

以下结合附图，以实施例的方式对本实用新型电路的具体结构、工作原理和产生的效果作进一步说明，以使本领域技术人员能够充分了解本实用新型。

实施例1：

如图1所示，一种太阳能控制电路，包括太阳能端口XS1、双电源供电模块、低电压断开模块和电源管理模块，其中，太阳能端口包括引脚1、引脚2、引脚3和引脚4；其中：

太阳能端口XS1的引脚1连接太阳能输出的直流电极正极，太阳能端口XS1的引脚3连接太阳能输出的直流电极负极；在太阳能端口XS1的内部，其引脚2与引脚1接通，引脚4与引脚3接通；双电源供电模块包括蓄电池(图中未示出，“BAT+”表示蓄电池的正极)、可控硅整流管V23、第一稳压二极管V4和第一电阻R15；其中，太阳能端口XS1的引脚2连接可控硅整流管V23的正极，可控硅整流管V23的负极连接蓄电池的正极（即BAT+）；太阳能端口XS1的引脚2和蓄电池的正极分别连接至电源管理模块；太阳能端口XS1的引脚2和蓄电池的正极还分别连接至第一稳压二极管V4的负极；第一稳压二极管V4的正极通过第一电阻R15接地，第一稳压二极管V4的正极还通过第一电阻R15连接至太阳能端口XS1的引脚4；

低电压断开模块包括N沟道MOS管V9和第二电阻R14；其中，N沟道MOS管V9的栅极连接第一稳压二极管的正极V4，N沟道MOS管V9的漏极通过第二电阻R14分别连接太阳能端口XS1的引脚2和蓄电池的正极，N沟道MOS管V9的漏极还连接至电源管理模块；N沟道MOS管V9的栅极和源极并联于第一电阻R15的两端；

电源管理模块包括一型号为LM2576的集成稳压电路N1、第二稳压二极管V1、电感L1和一第二电容C1；集成稳压电路N1包括引脚1、引脚2、引脚3、引脚4和引脚5；其中，集成稳压电路N1的引脚1分别连接太阳能端口XS1的引脚2和蓄电池的正极，集成稳压电路N1的引脚5连接N沟道MOS管V9的漏极；集成稳压电路N1的引脚2连接第二稳压二极管V1负极，第二稳压二极管V1的正极接地；集成稳压电路N1的引脚2还依次通过电感L1、第二电容C1并由第二电容C1的负极接地；集成稳压电路N1的引脚4、电感、第二电容的正极连接一5V的直流电源。

具体地，为了使本实用新型的电路更加稳定，避免出现电流回流现象，在本实施例中，太阳能控制电路还包括至少4个二极管，即二极管V20、二极管V2、二极管V21、二极管V22；太阳能端口XS1的引脚2连接二极管V20的正极，并通过二极管V20的负极分别连接至集成稳压电路的引脚1和稳压二极管V4的负极；蓄电池的正极连接二极管V2的正极，并通过二极管V2的负极分别连接至集成稳压电路的引脚1和稳压二极管V4的负极；电阻R15连接二极管V21的正极，并通过二极管V21的负极接地；电阻R15还连接二极管V22的正极，并通过二极管V22负极连接至太阳能端口XS1的引脚4。

本实施例提供的太阳能控制电路的具体原理如下：

双电源供电原理：将太阳能端口XS1接在太阳能上，直流电正极PV+经过可控硅整流管模块V23输出到蓄电池正极BAT+，PV+经过防反二极管V20、BAT+经过防反二极管V2连接到稳压二极管V4负极，经过稳压二极管V4和电阻R15后分别到达GND（即接地）和PV-（即连接至太阳能端口XS1的引脚4）；如前所述，为了防止电流逆向，电阻R15接地和连接至PV-之前分别设有二极管V21和二极管V22；并且，PV+和蓄电池正极分别通过防反二极管V20和防反二极管V2后都连接到N1的1脚为其提供工作电源；

低电压断开原理：集成稳压电路N1的第5脚为低电平时，电源管理模块工作；集成稳压电路N1的第5脚为高电平时，电源管理模块不工作；N沟道MOS管V9的栅极和源极之间电压大于5V时（即Vgs>5V），N沟道MOS管V9导通，此时N沟道MOS管V9的漏极与源极导通，集成稳压电路N1的第5脚接地，为低电平，电源管理模块工作；N沟道MOS管V9的栅极和源极之间电压小于5V时（即Vgs<5V），N沟道MOS管V9截止，N沟道MOS管V9截止的漏极与源极截止，集成稳压电路N1的第5脚为高电平，电源管理模块不工作。稳压二极管V4在合理反向电流范围内自身电压恒定。

更具体地，当PV+、BAT+大于42V时，稳压二极管V4压降36V，N沟道MOS管V9的栅-源极电压之间，即Vgs电压约大于5V，N沟道MOS管V9导通，集成稳压电路N1的第5脚被拉为低电平，电源管理模块工作，系统工作；

当PV+、BAT+小于42V时，稳压二极管V4压降36V ，N沟道MOS管V9的栅-源极电压之间，即Vgs电压约小于5V，N沟道MOS管V9截止，集成稳压电路N1第5脚被拉为高电平，集成稳压电路N1不工作，系统不工作；

当PV+、BAT+有一个恢复大于42V时，稳压二极管压降36V，N沟道MOS管V9的栅-源极电压之间，即Vgs电压约大于5V，N沟道MOS管V9导通，集成稳压电路N1的第5脚被拉为低电平，电源管理模块工作，系统自动恢复工作；

具体地，为了增加电路的稳定性，消除电源波动，在集成稳压电路N1的第1脚还连接有一电容C3，集成稳压电路N1的第1脚连接电容C3的正极，电容C3的负极接地。

更具体地，在本实施例中，为了使太阳能控制电路的整体效果更好，可控硅整流管V23的型号为MDK100-16，N沟道MOS管V9的型号为IRFS3006，稳压二极管V4的型号为BZX84-A36，稳压二极管V1的型号为MBR360；二极管V20、二极管V2、二极管V21和二极管V22的型号均为IN4007。

在本实施例中，记载了较多的细节，但应当明确，这些细节仅为本实用新型的优选实施例，并非用来限制本实用新型专利的范围，没有这些细节，本领域的技术人员也可以根据实施例中的记载实现本实用新型的技术方案，达到本实用新型的效果。本实用新型的保护范围以权利要求书以及其等效变换为准，直接或间接运用在其他相关的技术领域，也应落入在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种太阳能控制电路，包括太阳能端口、双电源供电模块、低电压断开模块和电源管理模块，其中，所述太阳能端口包括引脚1、引脚2、引脚3和引脚4；其特征在于：所述太阳能端口的引脚1连接太阳能输出的直流电极正极，所述太阳能端口的引脚3连接太阳能输出的直流电极负极；在所述太阳能端口的内部，引脚2与引脚1接通，引脚4与引脚3接通；

所述双电源供电模块包括蓄电池、可控硅整流管、第一稳压二极管和第一电阻；其中，所述太阳能端口的引脚2连接所述可控硅整流管的正极，所述可控硅整流管的负极连接所述蓄电池的正极；所述太阳能端口的引脚2和所述蓄电池的正极分别连接至所述电源管理模块；所述太阳能端口的引脚2和所述蓄电池的正极还分别连接至所述第一稳压二极管的负极；所述第一稳压二极管的正极通过所述第一电阻接地，所述第一稳压二极管的正极还通过所述第一电阻连接至所述太阳能端口的引脚4；

所述低电压断开模块包括N沟道MOS管和第二电阻；其中，所述N沟道MOS管的栅极连接所述第一稳压二极管的正极，所述N沟道MOS管的漏极通过所述第二电阻分别连接所述太阳能端口的引脚2和所述蓄电池的正极，所述N沟道MOS管的漏极还连接至所述电源管理模块；所述N沟道MOS管的栅极和源极并联于所述第一电阻的两端；

所述电源控制模块包括一型号为LM2576的集成稳压电路、第二稳压二极管、电感和一第二电容；所述集成稳压电路包括引脚1、引脚2、引脚3、引脚4和引脚5；其中，所述集成稳压电路的引脚1分别连接所述太阳能端口的引脚2和所述蓄电池的正极，所述集成稳压电路的引脚5连接所述N沟道MOS管的漏极；所述集成稳压电路的引脚2连接所述第二稳压二极管负极，所述第二稳压二极管的正极接地；所述集成稳压电路的引脚2还依次通过所述电感、所述第二电容并由所述第二电容的负极接地；所述集成稳压电路的引脚4、所述电感、所述第二电容的正极连接一直流电源。

2.根据权利要求1所述的太阳能控制电路，其特征在于，所述双电源供电模块还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；

其中：所述太阳能端口的引脚2通过所述第一二极管连接至所述集成稳压电路的引脚1；所述蓄电池的正极通过所述第二二极管连接至所述集成稳压电路的引脚1；所述第一电阻通过所述第四二极管接地；所述第二电阻还通过所述第三二极管连接所述太阳能端口的引脚4。

3.根据权利要求2所述的太阳能控制电路，其特征在于，所述电源管理模块还包括第一电容；所述第一电容的正极连接所述第一二极管的负极，所述第一电容的负极接地。

4.根据权利要求2所述的太阳能控制电路，其特征在于，所述可控硅整流管的型号为MDK100-16。

5.根据权利要求2所述的太阳能控制电路，其特征在于，所述N沟道MOS管的型号为IRFS3006。

6.根据权利要求2所述的太阳能控制电路，其特征在于，所述第一稳压二极管的型号为BZX84-A36。

7.根据权利要求2所述的太阳能控制电路，其特征在于，所述第二稳压二极管的型号为MBR360。

8.根据权利要求2所述的太阳能控制电路，其特征在于，所述第一二极管、所述第二二极管、所述第三二极管和所述第四二极管的型号均为IN4007。