CN218102690U - 一种太阳能解锁电路 - Google Patents

Abstract

一种太阳能解锁电路，包括太阳能板、解锁模块、电池和太阳能应用芯片；太阳能板的正极SOL接解锁模块及太阳能应用芯片的一端，电池的负极与负载LED的负极接地，电池的正极BAT与解锁模块及太阳能应用芯片的一端相连，解锁模块输出端接太阳能应用芯片的一端，太阳能应用芯片的输出与电感的另一端及LED正极相连；其中，解锁模块输出端用于输出解锁信号Unlock；当电池BAT电压下降到一预定电压V1后，太阳能应用芯片关断；当太阳能板正极SOL的电压大于电池正极BAT的电压超过一预定阈值V2后，解锁模块输出解锁信号Unlock，对太阳能应用芯片进行解锁。因此，本实用新型有效解决太阳能应用电路中解锁上电不亮的问题，从而解决了生产与应用时LED便捷开启的问题。

Description

一种太阳能解锁电路

技术领域

本实用新型属于照明集成电路技术领域，涉及一种阳能解锁电路。

背景技术

随着经济的发展，资源丰富、免费使用又无需运输的，且对环境无任何污染的可再生资源太阳能越来越受到人们的青睐，尤其是公园、广场、户外广告灯等户外照明，其使用太阳能补充能源及控制方式越来越多，这样能充分利用当前的可持续能源，同时也大大节省了传统能源的消耗，降低污染的排放。

白天，太阳能板借助太阳能对电池进行充电，夜晚停止充电后，电池开始放电，维持LED的照明。在实际使用过程中，太阳能板接受光照后，当检测到其电压大于内部设定电压后，默认进入光控状态，进而将LED负载输出关断，仅进行充电应用；当太阳能板不再接收到光照后，随着其电压小于内部设定电压后，供电电源开始供电，LED输出开启。

在实际使用太阳能LED照明应用时，由于考虑到运输与长时间存储特性，客户往往偏向于使用上电不亮灯的产品，这样可以最大的节省功耗。但同时这也要求提供相应的解锁模式。

现有技术中通常采用两种解锁方式，一种是有开关应用时，采用在电池的输出端口(BAT端口)处串接一个开关按键解锁；另一种无开关应用时，常常采用光控方式，即通过检测SOL感应的电压大于设定电压后，对太阳能应用芯片解锁。

然而，上述的两种应用均会有一个问题，当夜间将LED关闭时，收到车灯或手电筒等光源时，会进行误触发，进而将LED开启；此外，上述的两种解锁方式应用时，充电回路没有办法工作。因此，业界急需太阳能解锁模块，其可以在需要的时候开启负载LED灯。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种太阳能解锁电路，包括太阳能板、解锁模块、电池和太阳能应用芯片；所述太阳能板的负极接地，所述太阳能板的正极SOL接所述解锁模块及所述太阳能应用芯片的一端，所述电池的负极与所述负载LED的负极接地，所述电池的正极BAT与所述解锁模块及所述太阳能应用芯片的一端相连，所述解锁模块输出端接所述太阳能应用芯片的一端，所述太阳能应用芯片的输出与电感的另一端及LED正极相连；其中，所述解锁模块输出端用于输出解锁信号Unlock；当白天太阳光照射在所述太阳能板上，把光能转变成电能存贮在所述太阳能蓄电池中，再由太阳能蓄电池在晚间为所述负载LED提供电源；其中，所述电池在夜间对负载LED供电过程中，当所述电池BAT电压下降到一预定电压V1后，所述太阳能应用芯片关断；当所述太阳能板正极 SOL的电压大于所述电池正极BAT的电压超过一预定阈值V2后，所述解锁模块输出解锁信号Unlock，对所述太阳能应用芯片进行解锁；同时，所述太阳能蓄电池对所述电池进行充电。

进一步地，所述的太阳能解锁电路还包括电感，所述电感串接在所述太阳能板和所述电池正极BAT之间，用于升压。

进一步地，所述解锁电路包括第一分压模块、第二分压模块和比较器 CMP；所述第一分压模块和第二分压模块分别接所述比较器CMP的正负输入端，所述比较器CMP输出端输出解锁信号Unlock。

进一步地，所述太阳能应用芯片包括Driver模块、充电模块、过放锁定模块和第一NMOS晶体管，所述充电模块与所述解锁模块的两个输入端并接，所述解锁模块的输出端输出解锁信号Unlock给所述过放锁定模块，所述过放锁定模块控制所述Driver模块和第一NMOS晶体管给所述负载LED 供电，而控制负载LED的正极电位，从而决定所述负载LED是否正常导通与关断。

进一步地，所述过放锁定模块包括第二NMOS晶体管、第三NMOS晶体管、电容C1、RS锁存器和SMT模块；当所述电池正极BAT电压低时，控制所述第二NMOS晶体管关断，此时通过所述放锁定电路检测lx1低电平信号时间，当满足关断时间条件，进而控制所述RS锁存器关断输出，当所述解锁模块的输出端输出解锁信号Unlock给所述第三NMOS晶体管及RS 锁存器的复位端，所述RS锁存器根据所述第三NMOS晶体管的输出和解锁信号Unlock开启输出。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提出一种太阳能解锁电路，可以有效解决太阳能应用电路中解锁上电不亮的问题，从而解决了生产与应用时 LED便捷开启的问题。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例中太阳能解锁电路的功能框图

图2所示为本实用新型实施例中解锁模块的电路示意图

图3所示为本实用新型实施例中太阳能应用芯片的电路示意图

图4所示为本实用新型实施例中过放锁定模块的电路示意图

具体实施方式

下面结合附图1-4，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

请参阅附图1，图1所示为本实用新型实施例中太阳能解锁电路的功能框图。如图1所示，该太阳能解锁电路，其特征在于，包括太阳能板、解锁模块、电池和太阳能应用芯片；所述太阳能板的负极接地，所述太阳能板的正极SOL接所述解锁模块及所述太阳能应用芯片的一端，所述电池的负极与所述负载LED的负极接地，所述电池的正极BAT与所述解锁模块及所述太阳能应用芯片的一端相连，所述解锁模块输出端接所述太阳能应用芯片的一端，所述太阳能应用芯片的输出与电感的另一端及LED正极相连；其中，所述解锁模块输出端用于输出解锁信号Unlock。

当白天太阳光照射在所述太阳能板上，把光能转变成电能存贮在所述太阳能蓄电池中，再由太阳能蓄电池在晚间为所述负载LED提供电源；其有安全、节能、方便和环保等优点。

其中，所述电池在夜间对负载LED供电过程中，当所述电池BAT电压下降到一预定电压V1后，所述太阳能应用芯片关断；当所述太阳能板正极 SOL的电压大于所述电池正极BAT的电压超过一预定阈值V2后，所述解锁模块输出解锁信号Unlock，对所述太阳能应用芯片进行解锁；同时，所述太阳能蓄电池对所述电池进行充电，从而达到了白天充电，负载LED关断，夜间放电，负载LED开启。

在本实用新型的实施例中，太阳能解锁电路还可以包括还包括电感，所述电感串接在所述太阳能板和所述电池正极BAT之间，用于升压；也就是说，当所述电池BAT电压大于负载LED导通电压应用时，该电感L可以省略。

请参阅图2，图2所示为本实用新型实施例中解锁模块的电路示意图。如图2所示，所述解锁电路包括第一分压模块、第二分压模块和比较器CMP；所述第一分压模块和第二分压模块分别接所述比较器CMP的正负输入端，所述比较器CMP输出端输出解锁信号Unlock。

在本实用新型的实施例中，第一分压模块和第二分压模块可以通过电阻 R1、R2、R3和R4组成，其连接方式为：太阳能板电压SOL接在电阻R1 的一端，电阻R1另一端与电阻R2及比较器CMP的正极输入端相连，电阻 R2另一端与电阻R4一端相连，电阻R4另一端与电阻R3及比较器CMP 的负极输入端相连，比较器CMP的输出端即为解锁信号。当满足以下条件：

SOL/(R1+R2)*R2>BAT/(R3+R4)*R4

此时，比较器CMP输出电平为高，默认电路进入解锁状态，其中电阻 R1～R4为调整解锁状态，为了达到所需要的条件，电阻R1～R4可省略掉其中一两个，也可以全部省略，进而满足不同客户需求。

需要说明的是，解锁模块可以封装到所述太阳能应用芯片中。请参阅图 3，图3所示为本实用新型实施例中太阳能应用芯片的电路示意图。如图3 所示，太阳能应用芯片包括Driver模块、充电模块、过放锁定模块和第一 NMOS晶体管，所述充电模块与所述解锁模块的两个输入端并接，所述解锁模块的输出端输出解锁信号Unlock给所述过放锁定模块，所述过放锁定模块控制所述Driver模块和第一NMOS晶体管给所述负载LED供电，而控制负载LED的正极电位，从而决定所述负载LED是否正常导通与关断。

当白天时，充电模块工作，所述太阳能板正极SOL对电池BAT进行充电，负载LED灭。当夜间时，负载LED开始放电，当电池BAT电压下降到某一个电压点后，过放锁定开始工作，进行将Driver模块进行锁定，此时无论电池BAT电压在次升到多大电压，负载LED始终关断，直到解锁电路开始工作，将过放锁定进行解锁，进而保证解锁电路正常解锁太阳能应用芯片。该工作原理示意图为解锁电路内置在太阳能应用芯片内部，若外置时，太阳能芯片只需要提供一个解锁端口，即可正常控制太阳能应用芯片内部工作。

请参阅图4，图4所示为本实用新型实施例中过放锁定模块的电路示意图。如图4所示，所述过放锁定模块包括第二NMOS晶体管、第三NMOS 晶体管、电容C1、RS锁存器和SMT模块；当所述电池正极BAT电压低时，控制所述第二NMOS晶体管关断，此时通过所述放锁定电路检测lx1低电平信号时间，当满足关断时间条件，进而控制所述RS锁存器关断输出，当所述解锁模块的输出端输出解锁信号Unlock给所述第三NMOS晶体管及RS 锁存器的复位端，所述RS锁存器根据所述第三NMOS晶体管的输出和解锁信号Unlock开启输出，

当BAT电压电量低时，控制在LED驱动的第二NMOS晶体管逐渐关断，此时通过过放锁定电路检测lx1低电平信号时间，当满足关断时间条件，进而控制RS锁存器关断输出，只有当解锁电路正常工作，提供解锁信号Unlock 信号，才可以将输出在次开启。

综上所述，采用本实用新型方案，有效解决太阳能应用电路中解锁上电不亮的问题，从而解决了生产与应用时负载LED便捷开启的问题。也大大的节省了能源，降低了应用成本。

以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所述实施例并非用以限制本实用新型的专利保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种太阳能解锁电路，其特征在于，包括太阳能板、解锁模块、电池和太阳能应用芯片；所述太阳能板的负极接地，所述太阳能板的正极SOL接所述解锁模块及所述太阳能应用芯片的一端，所述电池的负极与负载LED的负极接地，所述电池的正极BAT与所述解锁模块及所述太阳能应用芯片的一端相连，所述解锁模块输出端接所述太阳能应用芯片的一端，所述太阳能应用芯片的输出与电感的另一端及LED正极相连；其中，所述解锁模块输出端用于输出解锁信号Unlock；

当白天太阳光照射在所述太阳能板上，把光能转变成电能存贮在所述太阳能蓄电池中，再由太阳能蓄电池在晚间为负载LED提供电源；

其中，所述电池在夜间对负载LED供电过程中，当所述电池BAT电压下降到一预定电压V1后，所述太阳能应用芯片关断；当所述太阳能板正极SOL的电压大于所述电池正极BAT的电压超过一预定阈值V2后，所述解锁模块输出解锁信号Unlock，对所述太阳能应用芯片进行解锁；同时，所述太阳能蓄电池对所述电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的太阳能解锁电路，其特征在于，还包括电感，所述电感串接在所述太阳能板和所述电池正极BAT之间，用于升压。

3.根据权利要求1所述的太阳能解锁电路，其特征在于，所述解锁电路包括第一分压模块、第二分压模块和比较器CMP；所述第一分压模块和第二分压模块分别接所述比较器CMP的正负输入端，所述比较器CMP输出端输出解锁信号Unlock。

4.根据权利要求1所述的太阳能解锁电路，其特征在于，所述太阳能应用芯片包括Driver模块、充电模块、过放锁定模块和第一NMOS晶体管，所述充电模块与所述解锁模块的两个输入端并接，所述解锁模块的输出端输出解锁信号Unlock给所述过放锁定模块，所述过放锁定模块控制所述Driver模块和第一NMOS晶体管给所述负载LED供电，而控制负载LED的正极电位，从而决定所述负载LED是否正常导通与关断。

5.根据权利要求4所述的太阳能解锁电路，其特征在于，所述过放锁定模块包括第二NMOS晶体管、第三NMOS晶体管、电容C1、RS锁存器和SMT模块；当所述电池正极BAT电压低时，控制所述第二NMOS晶体管关断，此时通过所述过放锁定模块检测lx1低电平信号时间，当满足关断时间条件，进而控制所述RS锁存器关断输出，当所述解锁模块的输出端输出解锁信号Unlock给所述第三NMOS晶体管及RS锁存器的复位端，所述RS锁存器根据所述第三NMOS晶体管的输出和解锁信号Unlock开启输出。

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