電池板是太陽能路燈系統(tǒng)中的核心部分，它將太陽能轉(zhuǎn)化成電能通過控制器儲(chǔ)存在蓄電池中。太陽能電池板一般采用單晶硅或多晶硅為材料?？刂破魇锹窡粝到y(tǒng)中的重要配件，通過控制器將電池板、蓄電池、燈具聯(lián)系起來。控制器起著控制負(fù)載輸出功率、充放電及蓄電池過沖過放保護(hù)等其他關(guān)系系統(tǒng)正常運(yùn)行的控制和保護(hù)功能。蓄電池是太陽能系統(tǒng)中價(jià)值高的配件，起著白天存儲(chǔ)電量，晚上通過控制器向路燈供電的作用。一般采用LED燈具，選擇合適的燈具才能確保好的照明效果。山東凱創(chuàng)光電所生產(chǎn)的LED燈具使用歐司朗、飛利浦等品牌光源，系能穩(wěn)定，光效160Lm/w以上，在太陽能路燈系統(tǒng)中發(fā)揮顯著的效果。陽能LED路燈系統(tǒng)由太陽能電池，蓄電池、LED負(fù)載、充電電路、LED驅(qū)動(dòng)電路和路燈控制器組成，在這個(gè)系統(tǒng)中，太陽能電池利用光伏效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能，并通過充電電路儲(chǔ)存到蓄電池中，并在無光照時(shí)由蓄電池向LED負(fù)載供電。保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的核心是路燈控制器，其工作狀態(tài)決定著路燈系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。LED的電器特性可知，LED燈組在電流恒定的情況下才能保證LED燈組亮度的穩(wěn)定性，雖然太陽能充電電路一般采用蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，但是，由于體積的限制，LED驅(qū)動(dòng)電源的輸入電壓往往低于LED燈組的所需電壓，現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電路已經(jīng)不能保證向LED燈組輸出恒定的電流，因此，開發(fā)設(shè)計(jì)一種適用于太陽能LED路燈的LED燈組驅(qū)動(dòng)電路是本領(lǐng)域急需解決的問題。目前單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率約為15%，最高達(dá)到24%，是目前所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，技術(shù)也最為成熟。使用壽命-般可達(dá)15 a，最高可達(dá)25 a。多晶硅太陽能電池比單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約12%， 同時(shí)多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。非晶硅薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率偏低，目前國際先進(jìn)水平約為10%， 且不夠穩(wěn)定，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，其轉(zhuǎn)換效率衰減，直接影響了其實(shí)際應(yīng)用。所以目前多采用單晶硅太陽能電池。太陽能路燈采用升壓工作方式，這樣可以減少系統(tǒng)中LED 驅(qū)動(dòng)器的數(shù)目，節(jié)約系統(tǒng)成本。升壓結(jié)構(gòu)使得LED 串聯(lián)的數(shù)目不再受限于IC的耐壓，而是由MOS 來決定，因而可以串聯(lián)較多的LED.由于大多數(shù)的太陽能電池的輸出電壓都不高，因此太陽能路燈較適合使用升壓結(jié)構(gòu)。而選用電流模式的恒流設(shè)計(jì)，可以讓輸出電流不受輸入電壓變化的影響，在電池滿載以及快沒電時(shí)，都能讓路燈維持相同的亮度。電池使用壽命短：圖2 中，即使關(guān)斷升壓轉(zhuǎn)換器主開關(guān)，Vin 與Vout 之間仍會(huì)形成一條電流泄露路徑，如果在輸出端接有任何負(fù)載，其中泄露電流Ileak 接近于Vin/Rload，那么漏電流的存在使的蓄電池一直處于工作狀態(tài)，這樣將會(huì)縮短電池的使用壽命。無短路保護(hù)裝置：圖2 中，當(dāng)出現(xiàn)輸出端短路時(shí)，電流經(jīng)過電感器，整流器和地，僅僅受到印刷電路板跡線電阻、整流器寄生電阻和電感器DCR 電阻的限制，沒有其他任何保護(hù)措施，即使主開關(guān)關(guān)斷，也照樣存在這個(gè)問題。因此必須加設(shè)輸入保險(xiǎn)絲提供保護(hù)，以免出現(xiàn)短路。LED的溫度系數(shù)通常為負(fù)的，也就是當(dāng)溫度升高時(shí)，那么當(dāng)環(huán)境溫度從20度上升到70度時(shí)，正向電壓就會(huì)降低0.1V，正向電流會(huì)降低約100mA。當(dāng)溫度變化時(shí)，由于正向電流減小，LED的發(fā)光光譜也會(huì)發(fā)生變化。通常是向波長(zhǎng)長(zhǎng)的方向漂移，必須采用一個(gè)集成電路來控制LED的電流，使其無論在電池電壓降低或是環(huán)境溫度升高時(shí)都能保持電流恒定。PAM2842就是這樣一種芯片，它能夠以12V或24V的輸入電源電壓驅(qū)動(dòng)10顆串聯(lián)的3W LED。最高輸出電壓可達(dá)40V，最大輸出電流可達(dá)1.75A，但總輸出功率不能大于30W。應(yīng)用電路如圖6所示。 LED的電流由串聯(lián)的采樣電阻決定，PAM2842要求其反饋電壓為0.1V，串聯(lián)電阻的阻值就可以根據(jù)所要求的正向電流來設(shè)定。假設(shè)對(duì)3W的LED要求其正向電流為700mA，則其阻值為0.142Ω，損耗為0.07W，對(duì)效率的影響基本上可以忽略不計(jì)。二極管必須采用低壓降、大電流的肖特基二極管，以減小功耗。電感需要采用高飽和電流、低DCR的電感。此外，PAM2842的工作頻率可以有三種選擇：500kHz、1MHz、1.6MHz。為降低其開關(guān)損耗，建議選擇500kHz開關(guān)頻率。此時(shí)可以把Fsel端接地。PAM2842具有很好的恒流特性，當(dāng)輸入電壓從12V降至10V時(shí)，LED中電流的變化還不到3％，芯片內(nèi)部具有過壓保護(hù)電路(OVP)，如果出現(xiàn)一個(gè)LED開路，芯片的升壓會(huì)被限制而不至于過高，保護(hù)芯片本身不至于損壞。但由于所有LED為串聯(lián)，如果一顆LED開路，必然會(huì)導(dǎo)致所有LED不亮。但是，假如有一顆LED短路，這時(shí)候，由于有恒流環(huán)控制，所以芯片會(huì)自動(dòng)降低其輸出電壓，而保持流過LED的電流不變，因此不影響其它LED的工作。

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