太阳能路灯电路图大全 四款模拟电路设计原理图详解 - 全文

太阳能路灯电路图(1)太阳能灯的分时分压控制是根据人们在夜间不同时间段对照度的不同要求和白天太阳能电池吸收的能量来控制太阳能灯的输入功率，从而达到以最小的成本设计太阳能灯的目的，以满足人们在最恶劣的天气条件下最基本的要求。

该控制电路适用于以12个发光二极管为光源的草坪灯。u包含驱动、光控检测、脉宽调制、电池电压检测等电路。1脚为使能端，2脚为电源电压端，4脚为负载电流调节端口，5脚为开关端口，8脚为接地端，3、6、7均悬空。改变R4的阻值可以改变LED的工作电流，最大允许电流为500mA，最小电流为M接地时。

J1是太阳能电池，J2是电源开关，JBOY3乐队是两节镍氢电池。为了降低管压降，肖特基二极管可用于VD1和VD2。改变R5和R6可以调整蓄电池的分压保护值，改变R1和R2可以调整分时值。这种电路可以尽可能的降低太阳能电池的成本，保证发光时间，性价比高。

太阳能路灯电路图(二)PIC12F675单片机制作的太阳能路灯控制器

PIC 12F675控制电池的过充过放、路灯的开关功能、定时照明、黑暗自动照明、延时照明和自动跟踪照明功能、路灯照明测控功能、LED指示功能等。

供电系统由电池BTl、电池过充控制执行FET 01和三端稳压器U1组成；Q2，第四季度。成分排放控制；K1手动，R_GM1光控自动开灯系统，电池分压电阻，led等部分。太阳能电池板的电压通过接口JBOY3乐队输入，经过防反充二极管D1后分为两路。一路由U1 LM 78L 05稳压，为PIC 12F675单片机提供工作电源，另一路由FB保险丝给电池充电。单片机上电后，首先复位由Rf和Cf组成的硬件电路。然后，软件控制U2 引脚GP4输出高电平，Q4导通，Q2关断，控制系统停止放电。然后检测U2引脚GP0上的分压值，通过内部A/D转换和软件计算间接检测判断电池是欠压还是过压。如果电池过充，则软件控制U2 引脚GP5输出高电平，使Q1开启，太阳能电池板短路，停止给蓄电池充电，点亮“过充”指示灯LED 2；如果没有过充电，U2 引脚GP5输出低电平，允许电池充电。通过检测接在U2 引脚GP1上的光敏电阻R_GM1的分压值，判断是否“天黑了，该开路灯了”。如果达到预设的开灯点，软件会控制U2 引脚GP4输出低电平，使Q4关断，02打开，路灯打开。如果灯不亮，程序返回，循环检测上述参数。

K1是手动灯按钮。按K1打开路灯。单片机通过检测光敏电阻R_GM1上的分压值来判断是否“暗”。如果很暗，路灯会按照设计要求点亮。如果没有，单片机将进入路灯控制器的“测试”功能：2分钟后路灯自动熄灭。

太阳能路灯电路图(三)电路原理如图。该电路由以U5为核心的电池过充控制电路、以U4a ~ U4d为核心的电池电压指示电路和显示电压按钮开关KS1电路、以U1B为核心的电池过放控制电路、以U1A为核心的导通检测控制电路、以U2为核心的导通延时关断和二次导通定时控制电路、以控制晶体管Q2驱动继电器为核心的输出控制电路组成。它们介绍如下。

(1)过充过放检测保护部分的太阳能电池组件板或阵列从插座CZ1的脚输入，加到防反向充电二极管D2的正极。D2的负极接12V电池的正极，即CZ1的脚。控制器初始上电时，由于C4的作用，U5引脚处于低电平，引脚输出高电平，Q7导通；Q8截止，允许太阳能电池给蓄电池充电。当蓄电池的充电电压低于14伏时。4V，R13和(R38 R39)组成的串联分压电路送到U5 和，小于2/3 U5，使电路保持充电。随着充电时间的延长，电池的电压逐渐升高。当U5 和的电压高于2/3 U5电源电压时，U5引脚输出低电平，Q7关断，Q8导通，向太阳能电池板放电，停止给电池充电。当U5引脚输出低电平时，其引脚导通，相当于将1140并入电路。此时电路的分压比为：R38 R39/R40/IRl3 (R38 R39)/R40。不难计算。当电池电压低于设定值13V时，电路状态再次翻转，U5脚输出高电平，允许电池充电。

(2)开灯的检测方法和控制

太阳能电池板是一种很好的光敏元件，其输出电流和电压可以随接收光的强度和照度而变化。这个控制器利用这个原理来开灯和关灯。太阳能电池板PVin的输入电压由R5和R6串联分压；加到运算放大器U1A的脚，脚接R9和R8 VR1的分压点。白天，太阳能电池板在阳光照射下输出电压很高。经R5和R6分压后，运算放大器U 1A引脚的电压高于引脚的电压，U 1A引脚输出低电平。Q1关断，U2无电源电压不工作，Q2关断，继电器不闭合，系统无输出电压，路灯不工作。随着天黑，太阳能电池板的输出电压降低。ULA引脚的电压也同步下降。当U1A引脚的电压低于引脚的电压时，比较器翻转，U 1A 引脚输出高电平，Q1导通，计时电路U2上电，Q2导通，JDQ1啮合点亮路灯。在图VR1中，调节电位器是为路灯的点亮时间设置的，调节VRl可以设置不同时间的路灯点亮时间。DW1是一个箝位二极管，用于防止U 1A 引脚的输入电压因白天太阳能电池板接收到的高电压而损坏。C1是一个储能电容，用来防止U1A脚电压突然变化，误点亮路灯。R14是反馈电阻。其功能是使1A成为一个滞后比较器。可以防止U1A在点灯点附近振荡，反复开关路灯。

(3)路灯延时电路的点亮和熄灭控制电路

延时控制电路选用CD4541BE可编程时序控制芯片，功耗低，内置可编程分频器电路，最大分频级数为65536。

控制器设计了定时开灯和定时关灯的时间调节范围从2。093小时到11点。93小时，分别由V: R2和VR3控制和调节。

(4)电池停止放电优先控制电路

当路灯即将点亮或已经点亮时，如果电池电压低于其允许的放电终止值，Q4将导通。此时，无论1A是否输出高电平，Q1都将被关闭，从而保护电池免受过放电损坏。

(5)电池电压指示电路

为了让现场的维护保养人员及时了解和掌握电池的状态，本控制器配备了LED电池电压指示装置，通过LED灯的数量来指示电池的电压。

太阳能路灯电路图(四)1。太阳能路灯控制器的设计路灯控制系统的工作原理：白天光伏电池给蓄电池充电，晚上蓄电池为路灯照明提供电力。所以电池会形成一个充放电循环。太阳能路灯照明控制电路包括光伏电池、蓄电池、路灯和控制器四部分。设计中采用了AT89S52单片机

2.MCU智能控制模块太阳能路灯控制器选用ATMEL公司的8位AT89S52作为智能控制模块的核心，整体具有低功耗、高性能的特点。

2.1、单片振荡器电路

单片机振荡电路如图2所示。

2.2.重接电路

复位电路如图3所示。电路结构简单，稳定可靠。

3.电源电路模块设计：系统正常工作电压为5V，系统由12V/24V铅酸电池供电。电池的电压不稳定，需要稳定电源。本系统采用LM7805三端稳压器，其输入电压在5 ~ 24V时能保证稳定输出5V。LM7805构成稳压电源，只需要很少的外围元器件，使用起来非常方便，工作稳定可靠。系统电源电路如图4所示。

4.采样模块设计。太阳能电池采样和蓄电池采样对系统的正常运行起着非常重要的作用。太阳能路灯控制器要合理控制电池的充放电，即需要对电池和太阳能电池板的电压进行采样。所以AT89S52单片机会连接一个A/D转换模块将电压转换成数字信号，系统选用V/F转换芯片LM331构成数模转换电路。在系统采样设计中，为了防止AT89S52程序因外界因素而飞散或死机，提高系统的稳定性，要在LM331和MCU之间增加一个单通道高速光电隔离器6n137J。图5是太阳能电池板的采样电路图。系统电池的采样电路与太阳能电池板的采样电路相同。

太阳能路灯电路图(三)电路原理如图。该电路由以U5为核心的电池过充控制电路、以U4a ~ U4d为核心的电池电压指示电路和显示电压按钮开关KS1电路、以U1B为核心的电池过充控制电路、以U1A为核心的合闸检测控制电路、以U2为核心的合闸和延时关断及二次合闸定时控制电路、以控制晶体管Q2驱动继电器为核心的输出控制电路组成。它们介绍如下。

(1)过充过放检测保护部分的太阳能电池组件板或阵列从插座CZ1的脚输入，加到防反向充电二极管D2的正极。D2的负极接12V电池的正极，即CZ1的脚。控制器初始上电时，由于C4的作用，U5引脚处于低电平，引脚输出高电平，Q7导通；Q8截止，允许太阳能电池给蓄电池充电。当蓄电池的充电电压低于14伏时。4V，R13和(R38 R39)组成的串联分压电路送到U5 和，小于2/3 U5，使电路保持充电。随着充电时间的延长，电池的电压逐渐升高。当U5 和的电压高于2/3 U5电源电压时，U5引脚输出低电平，Q7关断，Q8导通，向太阳能电池板放电，停止给电池充电。当U5引脚输出低电平时，其引脚导通，相当于将1140并入电路。此时电路的分压比为：R38 R39/R40/IRl3 (R38 R39)/R40。不难计算。当电池电压低于设定值13V时，电路状态再次翻转，U5脚输出高电平，允许电池充电。

(2)开灯的检测方法和控制

太阳能电池板是一种很好的光敏元件，其输出电流和电压可以随接收光的强度和照度而变化。这个控制器利用这个原理来开灯和关灯。太阳能电池板PVin的输入电压由R5和R6串联分压；加到运算放大器U1A的脚，脚接R9和R8 VR1的分压点。白天，太阳能电池板在阳光照射下输出电压很高。经R5和R6分压后，运算放大器U 1A引脚的电压高于引脚的电压，U 1A引脚输出低电平。Q1关断，U2无电源电压不工作，Q2关断，继电器不闭合，系统无输出电压，路灯不工作。随着天黑，太阳能电池板的输出电压降低。ULA引脚的电压也同步下降。当U1A引脚的电压低于引脚的电压时，比较器翻转，U 1A 引脚输出高电平，Q1导通，计时电路U2上电，Q2导通，JDQ1啮合点亮路灯。在图VR1中，调节电位器是为路灯的点亮时间设置的，调节VRl可以设置不同时间的路灯点亮时间。DW1是一个箝位二极管，用于防止U 1A 引脚的输入电压因白天太阳能电池板接收到的高电压而损坏。C1是一个储能电容，用来防止U1A脚电压突然变化，误点亮路灯。R14是反馈电阻。其功能是使1A成为一个滞后比较器。可以防止U1A在点灯点附近振荡，反复开关路灯。

(3)路灯延时电路的点亮和熄灭控制电路

延时控制电路选用CD4541BE可编程时序控制芯片，功耗低，内置可编程分频器电路，最大分频级数为65536。

控制器设计了定时开灯和定时关灯的时间调节范围从2。093小时到11点。93小时，分别由V: R2和VR3控制和调节。

(4)电池停止放电优先控制电路

当路灯即将点亮或已经点亮时，如果电池电压低于其允许的放电终止值，Q4将导通。此时，无论1A是否输出高电平，Q1都将被关闭，从而保护电池免受过放电损坏。

(5)电池电压指示电路

为了让现场的维护保养人员及时了解和掌握电池的状态，本控制器配备了LED电池电压指示装置，通过LED灯的数量来指示电池的电压。