專利名稱：一種led專用太陽能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種LED專用太陽能控制器技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實(shí)用新型涉及太陽能和LED照明領(lǐng)域，具體地說是一種LED專用太陽能控制器。
背景技術(shù)：
目前，隨著太陽能應(yīng)用的廣泛深入，其在LED路燈上的應(yīng)用也越來越多?，F(xiàn)有的方 案有以下幾種普通太陽能控制器配合LED驅(qū)動電源使用，此產(chǎn)品使用復(fù)雜，成本比較高， 現(xiàn)場施工接線麻煩，不易實(shí)現(xiàn)LED調(diào)光，整體效率比較低，且LED電流大小不易調(diào)節(jié)，使用范 圍比較小，往往是一臺LED驅(qū)動電源只能使用特定的一盞LED燈頭；普通太陽能控制器配合 特定燈頭使用，此產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)方式為燈珠串聯(lián)上限流電阻來實(shí)現(xiàn)。燈頭多為特制燈頭，燈珠 串并數(shù)要求嚴(yán)格，(12V系統(tǒng)多為3串)，其顯著缺點(diǎn)為效率較低，大量能量浪費(fèi)在限流電阻 上面。此種方案通過限流來驅(qū)動LED，不能實(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動，導(dǎo)致其LED亮度不均，當(dāng)蓄電池電 壓較高時，LED比較亮，當(dāng)電池電壓較低時，LED變暗；普通控制器通過快速開斷LED負(fù)載來 實(shí)現(xiàn)恒流。此產(chǎn)品使用范圍有限，只能用在LED電壓比蓄電池電壓低的情況下，并且恒流精 度差，對燈珠損害比較大，常有燒燈現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種LED專用太陽能控制器。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。一種LED專用太陽能控制器，其特征在于所述控制器包括外殼及安裝在外殼內(nèi) 的MCU主控制芯片、PWM功率驅(qū)動電路、恒流源模塊、溫度傳感器、光照度采集電路、按鍵及 顯示電路與電流傳感器。MCU主控制芯片分別與PWM功率驅(qū)動電路、恒流源模塊、溫度傳感 器、光照度采集電路、按鍵及顯示電路及電流傳感器電連接，恒流源模塊與電流傳感器電連 接；蓄電池通過PWM功率驅(qū)動電路與光電池電連接，MCU主控制芯片與光電池電連接。所述光照度采集電路包括相互串聯(lián)的電阻Rl與R2，光電池與串聯(lián)后的電阻R1、R2 的兩端電連接。所述光電池與一防雷管電連接。所述蓄電池與一保險絲電連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型可將電池板發(fā)出的電量轉(zhuǎn)換到蓄電池，采用串聯(lián)PWM充電方式，使充 電回路的電壓損失較使用二極管的充電電路降低近一半，充電效率較非PWM高3%-6%。本 控制器通過電腦芯片對蓄電池電壓、光電池電壓、放電電流、環(huán)境溫度等參數(shù)進(jìn)行采樣，通 過控制模型計(jì)算，實(shí)現(xiàn)符合蓄電池特性的放電率、溫度補(bǔ)償修正的高準(zhǔn)確控制。本實(shí)用新型 為五種負(fù)載工作模式純光控、光控+定時、手動、調(diào)試模式、常開模式?？珊芊奖銓?shí)現(xiàn)調(diào)光， 通過按鍵可以調(diào)節(jié)負(fù)載全功率時間和半功率時間，或是任意功率時間?？茖W(xué)的蓄電池管理 方式，當(dāng)出現(xiàn)過放時，對蓄電池進(jìn)行提升充電，進(jìn)行一次補(bǔ)償維護(hù)，正常使用時，使用直充充 電和浮充結(jié)合的充電方式，每7天進(jìn)行一次提升充電，防止蓄電池硫化，大大延長了蓄電池的使用壽命；同時具有高精度溫度補(bǔ)償，使充電控制更加精確。具有過充、過放、過載保護(hù)以 及獨(dú)特電子短路保護(hù)與防反接保護(hù)，所有保護(hù)均不損害任何部件，不燒保險；具有TVS防雷 保護(hù)，無跳線設(shè)計(jì)，可提高系統(tǒng)的可靠性、耐用性。參數(shù)設(shè)置具有掉電保存功能，即系統(tǒng)模式 和控制參數(shù)等重要數(shù)據(jù)均保存在芯片內(nèi)部，掉電后不丟失，使調(diào)節(jié)更加方便，系統(tǒng)工作更可 靠。具有自動識別功能，可自動識別12V的太陽能系統(tǒng)，或是24V的太陽能系統(tǒng)。同時內(nèi)置 高精度大功率LED恒流源，效率可達(dá)94%，驅(qū)動功率可達(dá)100W，直接驅(qū)動LED燈頭。同時通 過按鍵調(diào)節(jié)電流檔位即可實(shí)現(xiàn)電流調(diào)節(jié)，范圍從150mA-3000mA，使用方便，安裝簡單。具有 市電互補(bǔ)功能，當(dāng)蓄電池電量不足時，自動切換到市電供電，保證負(fù)載供電安全性。LED直觀 顯示太陽能電池、蓄電池和負(fù)載的狀態(tài)，數(shù)碼管顯示調(diào)節(jié)參數(shù)，讓用戶實(shí)時了解系統(tǒng)運(yùn)行狀 況。
圖1為本實(shí)用新型LED專用太陽能控制器的電路原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型LED專用太陽能控制器作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)用新型所述的LED專用太陽能控制器包括外殼及安裝在外殼內(nèi) 的MCU主控制芯片、PWM功率驅(qū)動電路、恒流源模塊、溫度傳感器、光照度采集電路、按鍵及 顯示電路與電流傳感器。MCU主控制芯片分別與PWM功率驅(qū)動電路、恒流源模塊、溫度傳感 器、光照度采集電路、按鍵及顯示電路及電流傳感器電連接，恒流源模塊與電流傳感器電連 接；蓄電池通過PWM功率驅(qū)動電路與光電池電連接，MCU主控制芯片與光電池電連接。光照 度采集電路包括相互串聯(lián)的電阻Rl與R2，光電池與串聯(lián)后的電阻R1、R2的兩端電連接。光 電池與一防雷管電連接。蓄電池與一保險絲電連接。整個系統(tǒng)由電腦控制芯片MCU來控制，TVS為防雷管，因?yàn)楣怆姵匾话惆惭b位置較 高，為避免雷電對控制器損害，故增加次裝置。Rl和R2為光照度采集電路，通過檢測光電池 兩端電壓從而判斷出目前光照度大小，當(dāng)MCU檢測到光照度小于某個值時，控制恒流源模 塊開始工作，打開負(fù)載；當(dāng)光照度大于某個值時，關(guān)閉負(fù)載，從而達(dá)到自動開燈和關(guān)燈的目 的。Ql和Q2為充電控制開關(guān)管，當(dāng)MCU檢測到光電池電壓大于蓄電池電壓時Ql和Q2開始 導(dǎo)通，對蓄電池充電，Ql和Q2由PWM功率控制器提供PWM驅(qū)動信號，MCU不斷的檢測蓄電池 電壓，根據(jù)其電壓大小來調(diào)節(jié)PWM信號的占空比，達(dá)到使蓄電池電壓恒定在某個特定電壓 的目的，防止蓄電池過沖。放電時，當(dāng)蓄電池電壓小于某個值時，控制器關(guān)閉負(fù)載，防止蓄電 池過放。FUSE為保險絲，當(dāng)發(fā)生意外時，保險絲燒掉，切斷控制器與蓄電池連接，防止電流過 大損壞控制器或是負(fù)載。溫度傳感器檢測蓄電池溫度，MCU根據(jù)當(dāng)前溫度計(jì)算出合理的蓄 電池充電電壓，達(dá)到溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?。按鍵和LED顯示部分為人機(jī)交互界面，可以調(diào)節(jié)負(fù)載 工作電流和工作模式。恒流源模塊起到恒定負(fù)載電流的作用，該模塊支持PWM數(shù)字調(diào)光和 模擬調(diào)光。當(dāng)客戶使用不同負(fù)載時，可以通過按鍵調(diào)節(jié)電流檔位，調(diào)節(jié)到適合負(fù)載大小的電 流檔位即可。Q3為PWM調(diào)光開關(guān)管，通過快速開關(guān)來達(dá)到調(diào)光的目的。Sl為電流傳感器， 將負(fù)載電流值反饋到恒流源模塊，恒流源根據(jù)反饋值調(diào)節(jié)電流大小，達(dá)到恒流的目的。短路 檢測模塊檢測LED負(fù)載是否有短路情況發(fā)生，如有發(fā)生立即關(guān)閉負(fù)載輸出，保護(hù)內(nèi)部電路不受損壞，當(dāng)短路解除后控制器回復(fù)輸出。
權(quán)利要求1.一種LED專用太陽能控制器，其特征在于所述控制器包括外殼及安裝在外殼內(nèi)的 MCU主控制芯片、PWM功率驅(qū)動電路、恒流源模塊、溫度傳感器、光照度采集電路、按鍵及顯 示電路與電流傳感器，MCU主控制芯片分別與PWM功率驅(qū)動電路、恒流源模塊、溫度傳感器、 光照度采集電路、按鍵及顯示電路及電流傳感器電連接，恒流源模塊與電流傳感器電連接； 蓄電池通過PWM功率驅(qū)動電路與光電池電連接，MCU主控制芯片與光電池電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED專用太陽能控制器，其特征在于所述光照度采集電路 包括相互串聯(lián)的電阻Rl與R2，光電池與串聯(lián)后的電阻R1、R2的兩端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED專用太陽能控制器，其特征在于所述光電池與一防雷 管電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED專用太陽能控制器，其特征在于所述蓄電池與一保險 絲電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種LED專用太陽能控制器，其特征在于所述控制器包括外殼及安裝在外殼內(nèi)的MCU主控制芯片、PWM功率驅(qū)動電路、恒流源模塊、溫度傳感器、光照度采集電路、按鍵及顯示電路與電流傳感器。MCU主控制芯片分別與PWM功率驅(qū)動電路、恒流源模塊、溫度傳感器、光照度采集電路、按鍵及顯示電路及電流傳感器電連接，恒流源模塊與電流傳感器電連接；蓄電池通過PWM功率驅(qū)動電路與光電池電連接，MCU主控制芯片與光電池電連接。本實(shí)用新型具有操作方便、充電效率高、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H05B37/02GK201839479SQ201020218858
公開日2011年5月18日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者陳勇 申請人:深圳碩日新能源科技有限公司