CN201830512U

CN201830512U - 一种太阳能路灯的控制装置

Info

Publication number: CN201830512U
Application number: CN2010205313796U
Authority: CN
Inventors: 曾少南
Original assignee: Zhangzhou Guolu Solar Energy Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Zhangzhou Guolu Solar Energy Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2020-09-15

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能路灯的控制装置，包括一高频振荡电路、一推挽输出电路、一升压变压器、一整流滤波电路、一短路保护电路和一继电器；高频振荡电路的输入通过继电器的常闭触点与太阳能蓄电池的输出相连接，高频振荡电路的输出接推挽输出电路的输入；推挽输出电路的输出接升压变压器的初级绕组；升压变压器的次级绕组接整流滤波电路的输入；整流滤波电路的输出接太阳能路灯的电输入端；升压变压器的初级绕组的中心抽头、继电器的两线圈输入端及继电器的动触点分别与太阳能蓄电池的输出相连接；短路保护电路连接在整流滤波电路的输出及继电器的常开触点之间。采用该控制装置后，大大拓宽了太阳能路灯光源的选择范围。

Description

一种太阳能路灯的控制装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能路灯领域，特别是涉及一种太阳能路灯的控制装置。

背景技术

太阳能路灯通常都由储能设备为其光源提供电力供应，如蓄电池。蓄电池都是直流工作，其工作电压不高，若用来直接点亮路灯上的光源，则一股只能采用低压光源，如12V、24V的低压节能灯。然而，由于低压节能灯是在普通220伏的节能灯的基础上改进的，因此，若采用低压节能灯，则势必导致电池电压变化大，灯管长期工作于强制启辉状态，进而导致灯管发光效率低、寿命缩短。针对这个问题，还有一种解决方式，即采用逆变器将直流电逆变为交流电以供普通节能灯使用。然而由于现有技术的逆变器效率低，且室外使用故障率高，因而，不利于推广应用。

220伏的照明灯具、大功率多颗LED灯串联灯具具有市场大、产量大、工艺成熟、质量稳定、成本低廉、性价比高等特点，如太阳能路灯也能直接使用这些灯具，则将大大拓宽太阳能路灯的光源选择范围，使太阳能在照明方面更广泛地发挥作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种太阳能路灯的控制装置，将太阳能蓄电池所存储的低压直流电经高频振荡、推挽输出、升压、整流滤波后变为高压直流电，以供普通交流电光源或大功率LED灯具直接使用，从而克服了现有技术所存在的不足之处。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能路灯的控制装置，包括一高频振荡电路、一推挽输出电路、一升压变压器、一整流滤波电路、一短路保护电路和一继电器；高频振荡电路的输入通过继电器的常闭触点与太阳能蓄电池的输出相连接，高频振荡电路的输出接推挽输出电路的输入；推挽输出电路的输出接升压变压器的初级绕组；升压变压器的次级绕组接整流滤波电路的输入；整流滤波电路的输出接太阳能路灯的电输入端；升压变压器的初级绕组的中心抽头、继电器的两线圈输入端及继电器的动触点分别与太阳能蓄电池的输出相连接；短路保护电路连接在整流滤波电路的输出及继电器的常开触点之间。

所述的高频振荡电路包括一控制芯片、一第五电阻和一第六电容；该控制芯片的第15引脚为所述高频振荡电路的输入端，控制芯片的第15引脚接所述继电器的常闭触点；该控制芯片的第11、14引脚为所述高频振荡电路的输出端，该控制芯片的第11、14引脚分别接所述推挽输出电路的输入；第五电阻的一端接控制芯片的第6引脚，第五电阻的另一端接所述整流滤波电路的负输出端；第六电容的一端接控制芯片的第7引脚，第六电容的另一端接第五电阻的另一端。

所述的推挽输出电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一场效应管和第二场效应管；所述控制芯片的第11引脚通过第八电阻接第一场效应管的栅极，第一场效应管的漏极接所述升压变压器的初级绕组的一端，第一场效应管的源极接所述整流滤波电路的负输出端；所述控制芯片的第14引脚通过第九电阻接第二场效应管的栅极，第二场效应管的漏极接所述升压变压器的初级绕组的另一端，第二场效应管的源极接第一场效应管的源极；第六电阻连接在所述控制芯片的第11引脚和所述第六电容的另一端之间；第七电阻连接在所述控制芯片的第14引脚和所述第六电容的另一端之间。

所述的短路保护电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一三极管、第二三极管和第五二极管；第十电阻的一端接所述整流滤波电路的负输出端，第十电阻的另一端通过第十一电阻接第一三极管的基极；第一三极管的发射极分别与所述控制芯片的第12引脚及所述整流滤波电路的负输出端相连接，第一三极管的集电极通过第十二电阻接第二三极管的基极；第二三极管的发射极接所述控制芯片的第15引脚，第二三极管的集电极接第五二极管的正极；第五二极管的负极分别与所述继电器的常开触点及继电器的其中一线圈输入端相连接；所述继电器的另一线圈输入端还与第一三极管的发射极相连接。

所述的整流滤波电路包括由第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管连接而成的全桥整流电路和第三电容；全桥整流电路的输入端接所述升压变压器的次级绕组，全桥整流电路的输出分别与第三电容的两端相连接；第三电容的两端分别构成所述整流滤波电路的正输出端和负输出端。

进一步的，还包括一稳压电路，该稳压电路包括第一电阻和第二电阻；该第一电阻的一端接所述整流滤波电路的正输出端，第一电阻的另一端接所述控制芯片的第1引脚；第二电阻的一端接所述控制芯片的第1引脚，第二电阻的另一端接所述第五电阻的另一端；该第二电阻还与一第四电容并联连接。

进一步的，还包括第三电阻、第四电阻、第五电容、第七电容和第十三电阻；第三电阻连接在所述控制芯片的第16引脚及第2引脚之间；第四电阻连接在所述控制芯片的第5引脚及第7引脚之间；第五电容的一端接所述控制芯片的第2引脚，第五电容的另一端接所述第五电阻的另一端；第七电容的一端接所述控制芯片的第8引脚，第七电容的另一端接所述第六电容的另一端；第十三电阻连接在所述控制芯片的第15引脚及第9引脚之间。

进一步的，还包括第二电容和第一电容；第二电容连接在所述继电器的两线圈输入端之间；第一电容连接在其中一线圈输入端和太阳能蓄电池的输出之间。

进一步的，还包括一开关和一保险丝；所述继电器的动触点依次通过该开关和保险丝与太阳能蓄电池的输出相连接。

本实用新型的有益效果是，由于包括高频振荡电路、推挽输出电路、升压变压器、整流滤波电路，且高频振荡电路的输入通过继电器与太阳能蓄电池的输出相连接，高频振荡电路的输出接推挽输出电路的输入，推挽输出电路的输出接升压变压器的初级绕组，升压变压器的次级绕组接整流滤波电路的输出，使得太阳能蓄电池所存储的低压直流电能够依次经高频振荡、推挽输出、升压、整流滤波这几个过程后变成可供普通交流电光源或大功率LED灯具直接使用的高压直流电，这就大大拓宽了太阳能路灯光源的选择范围。此外，该控制装置中还连接有短路保护电路和稳压电路，使得该控制装置在工作过程中更加可靠、稳定。

综上所述，将该控制装置应用于太阳能路灯中，不仅拓宽了太阳能路灯光源的选择范围，而且能够使太阳能路灯在应用过程中达到高光效、低成本、高可靠性的要求。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种太阳能路灯的控制装置不局限于实施例。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的电路连接示意图。

具体实施方式

实施例，请参见图1所示，本实用新型的一种太阳能路灯的控制装置，包括一高频振荡电路3、一推挽输出电路4、一升压变压器5、一整流滤波电路7、一短路保护电路8、稳压电路9和一继电器2；高频振荡电路3的输入通过继电器2的常闭触点与太阳能蓄电池1的输出相连接，高频振荡电路3的输出接推挽输出电路4的输入；推挽输出电路4的输出接升压变压器5的初级绕组；升压变压器5的次级绕组接整流滤波电路7的输入；整流滤波电路7的输出接太阳能路灯6的电输入端；短路保护电路8连接在整流滤波电路7的输出和继电器2的常开触点之间；稳压电路9连接在整流滤波电路7的输出和高频振荡电路3之间。这里，太阳能蓄电池1的输出电压为直流12伏，整流滤波电路7的输出电压为直流270伏。

其中，

请参见图2所示，所述的高频振荡电路包括一控制芯片IC3525、一第五电阻R5和一第六电容C6；该控制芯片IC3525的第15引脚为所述高频振荡电路3的输入端，控制芯片IC3525的第15引脚接继电器JK的常闭触点；该控制芯片IC3525的第11、14引脚为所述高频振荡电路3的输出端，该控制芯片IC3525的第11、14引脚分别接所述推挽输出电路4的输入；第五电阻R5的一端接控制芯片IC3525的第6引脚，第五电阻R5的另一端接所述整流滤波电路7的负输出端；第六电容C6的一端接控制芯片IC3525的第7引脚，第六电容C6的另一端接第五电阻R5的另一端；

所述的推挽输出电路4包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一场效应管Q1和第二场效应管Q2；所述控制芯片IC3525的第11引脚通过第八电阻R8接第一场效应管Q1的栅极，第一场效应管Q1的漏极接升压变压器BT1的初级绕组的一端，第一场效应管Q1的源极接所述整流滤波电路7的负输出端；所述控制芯片IC3525的第14引脚通过第九电阻R9接第二场效应管Q2的栅极，第二场效应管Q2的漏极接所述升压变压器BT1的初级绕组的另一端，第二场效应管Q2的源极接第一场效应管Q1的源极；第六电阻R6连接在所述控制芯片IC3525的第11引脚和所述第六电容C6的另一端之间；第七电阻R7连接在所述控制芯片IC3525的第14引脚和所述第六电容C6的另一端之间；

所述的短路保护电路8包括第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一三极管Q3、第二三极管Q4和第五二极管D5；第十电阻R10的一端接所述整流滤波电路7的负输出端，第十电阻R10的另一端通过第十一电阻R11接第一三极管Q3的基极；第一三极管Q3的发射极分别与所述控制芯片IC3525的第12引脚及所述整流滤波电路7的负输出端相连接，第一三极管Q3的集电极通过第十二电阻R12接第二三极管Q4的基极；第二三极管Q4的发射极接所述控制芯片IC3525的第15引脚，第二三极管Q4的集电极接第五二极管D5的正极；第五二极管D5的负极分别与继电器JK的常开触点及继电器JK的其中一线圈输入端相连接；继电器JK的另一线圈输入端还与第一三极管Q3的发射极相连接；升压变压器BT1的初级绕组的中心抽头、继电器JK的两线圈输入端及继电器JK的动触点分别与太阳能蓄电池1的输出相连接；

所述的整流滤波电路7包括由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4连接而成的全桥整流电路和第三电容C3；全桥整流电路的输入端接升压变压器BT1的次级绕组，全桥整流电路的输出分别与第三电容C3的两端相连接；第三电容C3的两端分别构成所述整流滤波电路7的正输出端和负输出端；

所述的稳压电路9包括第一电阻R1和第二电阻R2；该第一电阻R1的一端接所述整流滤波电路7的正输出端，第一电阻R1的另一端接所述控制芯片IC3525的第1引脚；第二电阻R2的一端接所述控制芯片IC3525的第1引脚，第二电阻R2的另一端接所述第五电阻R5的另一端；该第二电阻R2还与一第四电容C4并联连接；

进一步的，还包括第三电阻R3、第四电阻R5、第五电容C5、第七电容C7和第十三电阻R13；第三电阻R3连接在所述控制芯片IC3525的第16引脚及第2引脚之间；第四电阻R5连接在所述控制芯片IC3525的第5引脚及第7引脚之间；第五电容C5的一端接所述控制芯片IC3525的第2引脚，第五电容C5的另一端接所述第五电阻R5的另一端；第七电容C7的一端接所述控制芯片IC3525的第8引脚，第七电容C7的另一端接所述第六电容C6的另一端；第十三电阻R13连接在所述控制芯片IC3525的第15引脚及第9引脚之间；

进一步的，还包括第二电容C2和第一电容C1；第二电容C2连接在继电器JK的两线圈输入端之间；第一电容C1连接在其中一线圈输入端和太阳能蓄电池1的输出之间；

进一步的，还包括一开关K1和一保险丝F1；继电器JK的动触点依次通过开关K1和保险丝F1与太阳能蓄电池1的输出相连接。

本实用新型的一种太阳能路灯的控制装置，当继电器JK的动触点与其常闭触点闭合、开关K1闭合时，太阳能蓄电池的输出电压经继电器JK由控制芯片IC3525的第15引脚进入控制芯片IC3525中，由此在控制芯片IC3525中产生高频振荡。该控制芯片IC3525将其高频推挽输出信号经其第11引脚及第14引脚分别输出给第一场效应管Q1和第二场效应管Q2，从而分别推动第一场效应管Q1和第二场效应管Q2进行工作。第一场效应管Q1和第二场效应管Q2分别在各自的工作周期内进行工作，并共同向升压变压器BT1的初级绕组输出一个完整周期的电压信号。升压变压器BT1对该电压进行升压处理，得到高压、高频的交流电，该高压、高频的交流电再经全桥整流电路整流及第三电容C3滤波处理后，变成270伏的直流电。该270伏的直流电即可供普通的交流电光源或大功率LED灯直接使用。

本实用新型的一种太阳能路灯的控制装置，在电路中连接短路保护电路8，使得当负载短路或功率过大时，流过第十电阻R10的电流也必然增大，且当第十电阻R10两端的电压达到0.5伏时，第一三极管Q3和第二三极管Q4组成的复合管导通，从而驱动继电器JK的常闭触点与其动触点断开，而其常开触点与其动触点吸合，进而使太阳能蓄电池与控制芯片IC3525之间断开连接，达到保护电路的目的。该控制装置还在电路中连接稳压电路9，使得当太阳能蓄电池电压或负载变化而引起输出电压变化时，通过第一电阻R1反馈到控制芯片IC3525，从而使控制芯片IC3525改变其占空比(脉宽调制)而使输出电压稳定。这里，改变反馈比例第一电阻R1和第二电阻R2，可以改变输出电压。

本实用新型的一种太阳能路灯的控制装置，对太阳能蓄电池所存储的低压直流电依次经高频振荡、推挽输出、升压、整流滤波这几个过程后变成可供普通交流电光源或大功率LED灯具直接使用的高压直流电，这就大大拓宽了太阳能路灯光源的选择范围。此外，该控制装置中所连接的短路保护电路和稳压电路，进一步使控制装置在工作过程中更加可靠、稳定。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种太阳能路灯的控制装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种太阳能路灯的控制装置，其特征在于：包括一高频振荡电路、一推挽输出电路、一升压变压器、一整流滤波电路、一短路保护电路和一继电器；高频振荡电路的输入通过继电器的常闭触点与太阳能蓄电池的输出相连接，高频振荡电路的输出接推挽输出电路的输入；推挽输出电路的输出接升压变压器的初级绕组；升压变压器的次级绕组接整流滤波电路的输入；整流滤波电路的输出接太阳能路灯的电输入端；升压变压器的初级绕组的中心抽头、继电器的两线圈输入端及继电器的动触点分别与太阳能蓄电池的输出相连接；短路保护电路连接在整流滤波电路的输出及继电器的常开触点之间。

2.根据权利要求1所述的太阳能路灯的控制装置，其特征在于：所述的高频振荡电路包括一控制芯片、一第五电阻和一第六电容；该控制芯片的第15引脚为所述高频振荡电路的输入端，控制芯片的第15引脚接所述继电器的常闭触点；该控制芯片的第11、14引脚为所述高频振荡电路的输出端，该控制芯片的第11、14引脚分别接所述推挽输出电路的输入；第五电阻的一端接控制芯片的第6引脚，第五电阻的另一端接所述整流滤波电路的负输出端；第六电容的一端接控制芯片的第7引脚，第六电容的另一端接第五电阻的另一端。

3.根据权利要求2所述的太阳能路灯的控制装置，其特征在于：所述的推挽输出电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一场效应管和第二场效应管；所述控制芯片的第11引脚通过第八电阻接第一场效应管的栅极，第一场效应管的漏极接所述升压变压器的初级绕组的一端，第一场效应管的源极接所述整流滤波电路的负输出端；所述控制芯片的第14引脚通过第九电阻接第二场效应管的栅极，第二场效应管的漏极接所述升压变压器的初级绕组的另一端，第二场效应管的源极接第一场效应管的源极；第六电阻连接在所述控制芯片的第11引脚和所述第六电容的另一端之间；第七电阻连接在所述控制芯片的第14引脚和所述第六电容的另一端之间。

4.根据权利要求2所述的太阳能路灯的控制装置，其特征在于：所述的短路保护电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一三极管、第二三极管和第五二极管；第十电阻的一端接所述整流滤波电路的负输出端，第十电阻的另一端通过第十一电阻接第一三极管的基极；第一三极管的发射极分别与所述控制芯片的第12引脚及所述整流滤波电路的负输出端相连接，第一三极管的集电极通过第十二电阻接第二三极管的基极；第二三极管的发射极接所述控制芯片的第15引脚，第二三极管的集电极接第五二极管的正极；第五二极管的负极分别与所述继电器的常开触点及继电器的其中一线圈输入端相连接；所述继电器的另一线圈输入端还与第一三极管的发射极相连接。

5.根据权利要求4所述的太阳能路灯的控制装置，其特征在于：所述的整流滤波电路包括由第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管连接而成的全桥整流电路和第三电容；全桥整流电路的输入端接所述升压变压器的次级绕组，全桥整流电路的输出分别与第三电容的两端相连接；第三电容的两端分别构成所述整流滤波电路的正输出端和负输出端。

6.根据权利要求2所述的太阳能路灯的控制装置，其特征在于：进一步的，还包括一稳压电路，该稳压电路包括第一电阻和第二电阻；该第一电阻的一端接所述整流滤波电路的正输出端，第一电阻的另一端接所述控制芯片的第1引脚；第二电阻的一端接所述控制芯片的第1引脚，第二电阻的另一端接所述第五电阻的另一端；该第二电阻还与一第四电容并联连接。

7.根据权利要求2所述的太阳能路灯的控制装置，其特征在于：进一步的，还包括第三电阻、第四电阻、第五电容、第七电容和第十三电阻；第三电阻连接在所述控制芯片的第16引脚及第2引脚之间；第四电阻连接在所述控制芯片的第5引脚及第7引脚之间；第五电容的一端接所述控制芯片的第2引脚，第五电容的另一端接所述第五电阻的另一端；第七电容的一端接所述控制芯片的第8引脚，第七电容的另一端接所述第六电容的另一端；第十三电阻连接在所述控制芯片的第15引脚及第9引脚之间。

8.根据权利要求1所述的太阳能路灯的控制装置，其特征在于：进一步的，还包括第二电容和第一电容；第二电容连接在所述继电器的两线圈输入端之间；第一电容连接在其中一线圈输入端和太阳能蓄电池的输出之间。

9.根据权利要求1所述的太阳能路灯的控制装置，其特征在于：进一步的，还包括一开关和一保险丝；所述继电器的动触点依次通过该开关和保险丝与太阳能蓄电池的输出相连接。