太陽能路燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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1．1 過充保護(hù)電路
為防止電池過充電，影響電池的使用壽命，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單的電池過放保護(hù)電路。
原理如圖2所示，圖中的Q1、D2、D1組成保護(hù)電路，其中D1(1N4743)為穩(wěn)壓管二極管(+13．5 V)，D1和D2共同組成三極管Q1的偏置電路。R1是Q1管的限流電阻。電路外接充電器充電時(shí)，如電池的最高閾值電壓在14．4 V左右，在充電初期蓄電池按常規(guī)的欠壓狀態(tài)慢慢上升，當(dāng)電池電壓達(dá)到穩(wěn)壓管D1的擊穿電壓時(shí)，D1管開始導(dǎo)通，此時(shí)Q1管也導(dǎo)通，促使A、B端電壓下降，設(shè)置合適的參數(shù)使電池兩端電壓最高值不會大于14．4 V。在蓄電池已充滿時(shí)保護(hù)電路會使蓄電池處于涓流充電狀態(tài)，這就使電池具有充電保護(hù)功能。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/194999.htm
當(dāng)電池兩端電壓高于太陽能板兩端電壓時(shí)，可能會產(chǎn)生電池給太陽能板反向充電現(xiàn)象。一旦發(fā)生這種現(xiàn)象，太陽能板很有可能被燒壞，造成損失。因而，過充保護(hù)電路還應(yīng)該包括防反充電路，即在太陽能板和電池之間連接一個(gè)二極管來防止電池對太陽能板反向充電，如圖3所示。
1．2 過放保護(hù)電路
該電路原理如圖4所示。圖中Q2使比較器起滯回作用，使比較電路有兩個(gè)門限電壓：VTHR和VTHL(VTHH>VTHL)，一個(gè)滯回區(qū)。當(dāng)電池電壓從低升高至VTHH時(shí)，比較器輸出高電平；當(dāng)電池電壓降低至VTHL時(shí)，比較器輸出低電平。這個(gè)時(shí)候電池端電壓雖然會迅速升高至VTHL以上，但由于達(dá)不到VTHH，所以，比較器仍然輸出低電平，直到電池被充電后電壓升高至VTHH以上才能再次輸出高電平。這樣就避免了電路的振蕩，保護(hù)了負(fù)載和電池。
比較器正端反映的是電池的采樣電壓U3，比較器負(fù)端反映的是電池的參考電壓U2。當(dāng)U3>U2時(shí)，比較器輸出高電平，Q1導(dǎo)通，Q1的C極為低電平，Q3截止，負(fù)載不工作；當(dāng)U3U2時(shí)，比較器輸出低電平，Q1截止，Q1的C極為高電平，Q3導(dǎo)通，負(fù)載工作。電池電壓接近最小閾值電壓時(shí)電池不給負(fù)載供電，只有當(dāng)電池電壓大于最小閾值電壓與滯回電壓的和時(shí)才會再次給負(fù)載供電。當(dāng)比較器輸出高電平時(shí)，Q2導(dǎo)通，U2= VTHL；當(dāng)比較器輸出低電平時(shí)，Q2則截止，U2=VTHH。圖中Q1、Q3起開關(guān)作用。
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