CN204145807U - 一种非mcu高效太阳能路灯控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非MCU高效太阳能路灯控制器，属于照明行业，解决了传统MCU路灯控制器成本高、开发繁琐、电路设计复杂以及损耗较大的问题。主要包括蓄电池过充保护电路、蓄电池过放保护电路、蓄电池恒流充电电路、路灯启停控制电路四个组成部分，所述四个组成部分均利用TL431的可控开关特性进行实现。本实用新型电路设计简单易实现，制造成本低，功能齐全，功耗低，反应灵敏，电磁干扰小，适应环境能力好，制造成本低等优点，在照明行业具有重要意义。
Description
技术领域
本实用新型属于照明行业，具体地说，尤其涉及一种非MCU高效太阳能路灯控制器。
背景技术
目前，市场上太阳能路灯控制器多采用单片机控制方式，传统控制器受天气影响较大，不稳定的天气因素易造成蓄电池供电储能不足的现象。而太阳能路灯的终身使用时间取决于蓄电池的寿命，因此对蓄电池的保护至关重要，传统单片机路灯控制器要实现对蓄电池的保护需要软硬件的配合才能实现，具有成本较高、开发较繁琐、损耗较大的缺点，
发明内容
本实用新型公开了一种非MCU高效太阳能路灯控制器，解决了传统MCU路灯控制器成本高、开发繁琐、电路设计复杂以及损耗较大的问题。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种非MCU高效太阳能路灯控制器，包括蓄电池过充保护电路、蓄电池过放保护电路、蓄电池恒流充电电路、路灯启停控制电路四个组成部分，所述四个组成部分均利用TL431的可控开关特性进行实现。
所述蓄电池过充保护电路采用TL431控制另一个TL431的联接方式，用于使参考电压固定在远大于或远小于2.5V的值，能够迅速彻底关断P沟道MOSFET。
所述蓄电池恒流充电电路中采用两个蓄电池XDC1和XDC2并联联接，使XDC2达到自然平衡充电效果。
所述路灯启停控制电路中的两个稳压二极管之间串有串联电阻，以维持负载电流恒定。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型利用TL431的可控开关特性和MOSFET实现了以下四个功能：1.蓄电池过充保护功能：光照情况下，18V20W多晶硅电池在控制器的作用下向蓄电池充电，当蓄电池端电压升高到14.4V时，控制器切断多晶硅电池对蓄电池充电电路，保护蓄电池；2.蓄电池过放电保护功能：夜晚，蓄电池在控制器的控制下向路灯供电，当蓄电池端电压低于10.6V时，控制器自动切断路灯负载，避免蓄电池过放电现象；3.路灯自动启停功能：依据多晶硅电池两端电池对光照的敏感来控制路灯是否启停。当光照比较亮时多晶硅电池两端电压较高，只给蓄电池充电，负载路灯电路断开。反之，负载路灯电路开通；4.为保证多晶硅电池对蓄电池以较高效率充电，依据恒流充电的原理对电路进行设计，同时电路采用两块蓄电池并联充电和供电，同时蓄电池能够保证处于自然功率充电的最优效果，不仅扩充容量而且大大延长系统的寿命，同时能够保证路灯在连阴天也能正常工作。
本实用新型电路设计简单易实现，除了具备上述功能外，还具备功耗低，反应灵敏，电磁干扰小，适应环境能力好，制造成本低等优点，在照明行业具有重要意义。
附图说明
附图是本实用新型控制器原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明：
一种非MCU高效太阳能路灯控制器，包括蓄电池过充保护电路、蓄电池过放保护电路、蓄电池恒流充电电路、路灯启停控制电路四个组成部分，所述四个组成部分均利用TL431的可控开关特性进行实现。
所述蓄电池过充保护电路采用TL431控制另一个TL431的联接方式，用于使参考电压固定在远大于或远小于2.5V的值，能够迅速彻底关断P沟道MOSFET。
所述蓄电池恒流充电电路中采用两个蓄电池并联联接，即XDC1与XDC2并联联接，使XDC2达到自然平衡充电效果。
所述路灯启停控制电路中的两个稳压二极管之间串有串联电阻，以维持负载电流恒定。
说明书附图中的Part 1是蓄电池过充保护电路，Part 2是蓄电池过放保护电路，Part 3是蓄电池恒流充电电路，Part 4是路灯启停控制电路。
Part 1是蓄电池过充保护电路，当蓄电池两端电压达到14.4V时，调节R8和R9阻值使得T2的R端电压达到基准电压2.5V，导通T2的阴阳极；此时，T1的R端电压达到基准电压2.5V，导通T2的阴阳极；此时，T1的R端电压达到基准电压2.5V，导通T2的阴阳极；此时，T1的R端低于2.5V，T1的阴阳极断开，P沟道MOSFET截止区，断开多晶硅电池向蓄电池充电回路，蓄电池的过充现象得到抑制。电路中利用T2控制T1，目的是使T1的参考电压固定在远大于或远小于2.5V的某一值，能够迅速彻底关断P沟道。
Part 2是蓄电池过放保护电路，当蓄电池两端电压低于10.6V时，通过调节R16和R17使得T5的R端电压小于2.5V，截止的T5拉高P沟道的MOSFET栅极电位，切断蓄电池给电路供电回路，防止蓄电池过放电。
Part 3是蓄电池恒流充电电路，先将多晶硅电池降到17V的恒压，然后变成经过桥式变换成恒流I给蓄电池充电，达到蓄电池的最大功率充电。电路前端经过BUCK电路，将多晶硅电池电压变到17V的恒压，出来的恒压通过一个桥式恒流转换电路给蓄电池的电压大于14.4V时，蓄电池的过充电保护电路作用，切断多晶硅电池；电容的储能补充蓄电池的自放电所造成的小部分能量损失，以维持蓄电池电压恒定。一旦蓄电池电压小于14.4V，电池重新开始充电。其中，桥式电路的原理是输出17V电压，R12的分压是I.R13+0.65。选择R11和R12的电阻。这样通过蓄电池的电流的大小就是I，达到恒流充电目的。对于蓄电池1和蓄电池2并联实用达到对蓄电池2的自然平衡充电的效果，非常适用太阳能路灯这种间歇性充放电的负载。两蓄电池并联使用不仅可以增大系统的容量，提高系统的稳定性和适应性，同时延长了系统的寿命。多晶硅电池向蓄电池充电时，负载一般是断开的。而多晶硅电池不向蓄电池充电时，负载一般是接通的，此时将蓄电池恒流充电电路切断，蓄电池的负极直接通过T2接地，以更大的功率和较小的损耗向负载供电。
Part 4是路灯启停控制电路，目的在于为了更好地控制路灯什么时候开启，什么时候关断。当天黑来临时，多晶硅电池两端电压会下降到一定值，此时精密电阻R3的电压低于T4的R端触发电压2.5V，T4截止，这样TLP521光电耦合输出高电平使NPN型的BJT导通，开启路灯。反之，则断开路灯负载。路灯工作的稳定程度跟流过它的电流大小有关。为稳定负载电流，在路灯设计时，与负载路灯串联一个钳位于两个稳压二极管之间的R18，维持负载电流恒定，使路灯工作的亮暗程度更稳定。
综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。
Claims (1)
1.一种非MCU高效太阳能路灯控制器，其特征在于：包括蓄电池过充保护电路、蓄电池过放保护电路、蓄电池恒流充电电路、路灯启停控制电路四个组成部分，所述四个组成部分均利用TL431的可控开关特性进行实现；
所述蓄电池过充保护电路采用TL431控制另一个TL431的联接方式，用于使参考电压固定在远大于或远小于2.5V的值，能够迅速彻底关断P沟道MOSFET；
所述蓄电池恒流充电电路中采用两个蓄电池XDC1和XDC2并联联接，使XDC2达到自然平衡充电效果；
所述路灯启停控制电路中的两个稳压二极管之间串有串联电阻，以维持负载电流恒定。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106594611A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-04-26 | 许昌虹榕节能电器设备有限公司 | 一种led感应路灯 |
| CN106764675A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-31 | 许昌虹榕节能电器设备有限公司 | 一种智能微波雷达led感应路灯 |
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2014
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| CN106764675B (zh) * | 2016-12-15 | 2018-06-26 | 许昌虹榕节能电器设备有限公司 | 一种智能微波雷达led感应路灯 |
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