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TL431实现太阳能LED路灯控制器

2022-04-01 13:37分类:电子元器件 阅读:

 

  太阳能灯系统软件本质上是一个小的单独太阳能发电系统软件,关键由太阳能电池板、电瓶、控制回路、照明灯具电源电路四部份构成。文中制定了一种新式的太阳能发电LED照明控制回路,运用TL431的可控性电源开关特点完成了太阳能灯系统软件道路路灯的按钮操纵、电瓶过电池充电、过充放电维护等作用。该控制板高效率、环保节能、灵巧,可以达到太阳能灯在具体运用中的规定。

  1 控制板关键作用

  (1)电瓶过充电保护作用:大白天,太阳能电池板在控制板的操纵下向电瓶充电,当电瓶直流电压上升到14.4 V时,控制板全自动断开电池充电控制回路,避免过电池充电,维护电瓶,增加其使用寿命。

  (2)电瓶过充放电防护作用:夜里,电瓶在控制板的操纵下向LED路灯供电系统,当电瓶直流电压减少到10.6 V时,控制板全自动断开LED路灯,防止电瓶过充放电。

  (3)LED路灯全自动导通作用与恒流控制作用:华灯初上时,当然阳光照射色度小于户外照明灯具色度规定,控制板全自动开启太阳能灯电源开关,电瓶向道路路灯供电系统。当大白天太阳光充裕时,控制板操纵太阳能灯全自动灭掉。汽车电瓶电压一般 被控制在10.6 V~14.4 V中间。为维持LED路灯的光照强度基本一致并提升电瓶供电系统時间,根据LED路灯恒流电源控制回路操纵LED路灯电流量基本上维持恒流电源。

  2 控制板硬件开发

  文中制定的太阳能发电路灯控制电源电路如图所示1所显示。

  

太阳能路灯控制器电路

  2.1 TL431集成ic介绍

  TL431是德州仪器企业(TI)生产制造的一个有优良耐热性能的高精密三端串联稳压二极管串联稳压电源。如图2所显示,TL431由一个2.5 V的高精度标准电压源、一个电压跟随器和一个輸出开关管等构成。参照端R的输出电压与2.5 V的高精度标准电压源较为,当R直流电压VR做到或超出2.5 V时,TL431负极向阳极氧化方位马上通断[4]。精准操纵R极数据信号工作电压,就可以精准操纵其负极向阳极氧化方位的按钮情况。

  

  本太阳能发电路灯控制便是根据TL431的这种作用对控制系统开展设计方案的。

  2.2 电瓶过充电保护控制回路设计方案

  电瓶是LED路灯系统软件的主要构件,务必设计方案维护电源电路以防止充电电池过电压或欠压保护,进而增加电池循环次数。设计方案中选用的型号规格为12 V 7.2 AH的电瓶,规定工作电压维持在10.6 V~14.4 V。

  图1中虚线条Part1一部分为电瓶过充电保护操纵电路设计图。根据有效挑选R8和R9的电阻值,促使当电瓶两直流电压做到14.4 V时,T2参照极工作电压正好做到2.5 V,T1参照极和阳极氧化中间的工作电压低于2.5 V。因而,T1被关闭,进而P断面场效管Q1工作中在截至区,将电池充电控制回路断开[5-6],进而防止充电电池过电池充电。

  电源电路中运用T2操纵T1的参照极工作电压,促使T1的参照工作电压只发生在远高于或远低于2.5 V的区段,进而防止了来源于太阳能电池板侧电源电路的影响,那样可使电池电压刚抵达14.4 V时,电源电路可以完全断开,提升了防护控制电路的稳定度和稳定性。

  2.3 电瓶过充放电维护控制回路设计方案

  图1中虚线条Part2一部分提供了电瓶过充放电维护操纵电路设计图。过充放电维护控制回路与过充电保护控制回路有一定的相似度,根据有效挑选R12和R13的电阻值能够操纵T3的开启与关闭,进而做到避免 充电电池过充放电以至工作电压小于10.6 V的目地,在这里不予以过多阐释。

  2.4 LED路灯控制回路设计方案

  如图所示1中虚线条Part3一部分提供了LED路灯操纵电路设计图,其建立的功用是大白天熄灯、夜里打灯和 LED准恒流控制作用。

  实际电源开关姿势关键由T4(TL431)完成。当VR≥2.5 V时,T4负极向阳极氧化通断,进而操纵光电耦合器电源开关U1通断,NPN型三极管Q3进到截至区,进而将LED负荷从主线路中摘除出来 ,道路路灯灭;相反,当VR<2.5 V时,三极管工作中在饱和状态区,LED负荷根据Q3连接主控制回路,道路路灯亮。运用太阳能发电太阳能电池板在不一样光照度下(白昼黑夜)开路电压不一样的特性,挑选适合电阻值的R2和R3,促使在道路路灯必须 开或关时时刻刻的光照度下,R3两直流电压(即T4的参照极工作电压)正好为2.5 V,就可以完成道路路灯的智能开关面板操纵。

  充电电池向LED负荷供电系统环节中,因为二极管D3、D4的钳位功效,Q3的b极工作电压基本上维持不会改变,其e极工作电压亦维系在较平稳情况,R16中的电流量基本上稳定,进而完成LED准恒流控制作用。

  此外,在具体运用中,控制板电源电路中的Q2和Q3可以用一个AP4511GM集成ic替代,既能够简单化电源电路,又可以控制成本。

  

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