太陽能草坪燈

          2017-03-16 10:07
          太陽能草坪燈 如圖所示為太陽能草坪燈電路。白天有太陽光時,由BT1把光能轉換為電能,由VD1對BT2充電,由于有光照,光敏電阻呈低阻,VQ4 b極為低電平而截止。當晚上無光照時光敏電阻呈高阻,VQ4導通,VQ2 b極為低電平也導通,由VQ3、VQ5、C2、R6、L1組成的DC升壓電路工作,LED得電發光。DC升壓電路其核心就是一個互補管振蕩電路,其工作過程為:VQ2導通時電源通過L1、R6、VQ4向C2充電,由于C2兩端電壓不能突變,VQ3 b極為高電平,VQ3不導通,隨著C2的充電其壓降越來越高,VQ3 b極電位越來越低,當低至VQ3導通電壓時VQ3導通,VQ5相繼導通,C2通過VQ5 ce結、電源、VQ3 eb結(由于VQ2導通,我們假設其ec結短路,VQ3 e極直接電源正極)放電。當放完電后VQ3截止,VQ5截止,電源再次向C2充電,之后VQ3導通,VQ5導通,C2放電,如此反復,電路形成振蕩,在振蕩過程中,VQ5導通時電源經L1和VQ5 ce結到地,電流經L1儲能,VQ5截止時L1產生感應電動勢,和電源疊加后驅動LED,LED發光。本可以提高電池電壓直接驅動LED,以提高效率,但電池電壓提高,相應的太陽能電池價格也大幅提高,只要電路元件設置合適,其效率還是可以接受的。當白天充電不夠時(如遇上陰雨天等),BT2可能發生過放電,這樣會損壞電池,為此特加R5構成過放保護:當電池電壓降至2V時,由于R5的分壓使VQ4基極電位不足以使VQ4導通,從而保護電池。增加R5會影響VQ4的導通深度。我們可以選用高口值的晶體管來降低這種影響,這是一個折衷的辦法。 元器件選擇:BT1選用3.8V/80mA太陽能電池板,單晶硅為好,多晶硅次之;BT2選用兩節1.2V/600mA Ni-Cd電池,如需要增大發光度或延長時間,可相應提高太陽能板及電池功率。VQ2、VQ3、VQ5的β在200左右,VQ4需β值大的晶體管。VD1盡量選管壓低的,如鍺管或肖特基二極管。LED可選用白、藍、綠色超高亮度散光或聚光。當選用紅黃橙等低壓降LED時,電路需重新設定。R3、R5建議選用1%精度電阻;R4用亮阻10kΩ~20kΩ,暗阻1MΩ以上的光敏電阻。其他電阻可選用普通碳膜(1/4)W、(1/8)W電阻。L1用(1/4)W色電感,直流阻抗要小。其他元器件如圖所示。
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