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以防止过充和过放
浏览: 发布日期:2018-10-18

  利用新型能源, 把太阳能和高效节能的LED 路灯有机地结合在一起, 开发出一款基于STC12C5410AD 单片机的双Buck 太阳能LED 路灯照明控制系统。

  系统前级同步Buck电路双MOS管的驱动波形如图5所示。由图可以看出,采用IR2104做同步驱动的波形效果还是较好的,添加电阻限流和二极管加速MOS管结电容的放电,进一步降低了开关损耗,提高了效率。A为Q1管驱动波形图,B为Q2管驱动波形图,由于示波器的两个探头内部是相连的,所以图中A和B波形图都是相对于模拟地的。从图中可以看出,两种MOS管的驱动波形能得到很好的互补,能较好地控制同步Buck工作,实现最大功率点跟踪。

  后级同步Buck电路中双MOS管Q3、Q4的驱动波形如图6所示。通过调节占空比可以调节LED的功率。为了合理利用蓄电池中的能量,LED驱动采用恒流驱动方式,全功率为控制PWM波实现2 A恒流输出,半功率控制PWM波实现1 A恒流LED驱动,通过软件调节各个时刻的输出功率。对基于IR2104的同步Buck电路LED驱动方案进行测试发现:当工作频率为20 kHz、输出占空比为90%的PWM波时,蓄电池电压为11.94 V,放电电流为1.777 A,LED两端电压为10.199 V,LED灯供电电流为1.977 A,效率高达95.03%.因此可以看出,这是LED恒流驱动的一种可行性方案。

  本文研制的基于STC12C5410AD的双Buck太阳能照明控制器,可实时采集太阳能电池板电压,能够正常准确地检测出白天、黑夜,利用自举芯片IR2104实现同步Buck,采用最大功率点和浮充两种方式对蓄电池进行充电,并对蓄电池进行管理,以防止过充和过放,LED路灯恒流输出,系统已经正常工作了2个月。虽然防反充二极管选用的是肖特基二极管,但是,损耗还是比较大的。今后将采取一些措施减小防反充二极管的损耗,进一步提高充电效率。

  

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