一种太阳能电池充电电路的制作方法

本发明涉及的是一种太阳能电池充电电路。

背景技术：

太阳能电池板是太阳能供电系统工作的基础，是该充电器的核心部分，其功能是将太阳光的辐射能量转化为电能，如今的便携式数码设备种类较多，所需电压电流不等，对于输入功率较大的设备，必须采用面积较大的电池板，而这又给携带带来不便。因此需要一款电路能够根据不同充电负载的需要，将太阳能板进行组合以达到具有一定要求的输出功率和输出电压的一组光伏电池。

技术实现要素：

本发明针对现有不足，提供一种太阳能电池充电电路，能够通过设定可以达到具有一定要求的输出功率和输出电压。为实现上述目的，本发明采用技术方案是：

一种太阳能电池充电电路，包括太阳能电池板和待充电电池接口，还包括电压采样电路、电流采样电路、按键电路、单片机电路、显示电路和DC/DC电路，

电压采样电路，通过带充电电池接口采样外部的电压信号，并将其电压信号采样送入单片机电路；电流采样电路，通过带充电电池接口采样外部的电流信号，并将其电流信号采样送入单片机电路；按键电路，设定带充电电池接口输出的电流和电压大小，并将该设定信号送入单片机电路；单片机电路，接收按键电路的设定信号，并将该设定信号送入显示电路，同时接收电压采样电路的电压信号和电流采样电路的电流信号，并且与设定信号进行比较，并将其结果送入DC/DC电路；显示电路，接收单片机信号，显示按键电路的设定信号；DC/DC电路，将太阳能电池板输出的直流电压，在单片机电路的作用下，输出按键电路所设定的电压值。

所述太阳能电池板的规格为标称电压9V、峰值电流1A、标称功率5W、尺寸120mm×45mm。

电压采样电路包括电阻和电容，将待充电电池接口的正端依次经100K和10K电阻接地，10K电阻上并联0.1uF电容，0.1uF电容上的信号经10K电阻，作为电压采样信号，接入单片机模块的P1.7口。

电流采样电路包括运放NE5522，待充电电池接口的负端经1K电阻接运放NE5522的同相端，同相端经100K电阻接地，+5V经1K电阻接运放NE5522的反向端，反向端经100K电阻接NE5522的输出，同时，NE5522的输出经100K电阻和0.1uF的电容接地，0.1uF电容上的信号作为电流采样信号，送入单片机模块的P1.6口。

按键电路包括三个按键，所述三个按键的一端依次接单片机的P1.0、P1.1、P1.2口，三个按键的另一端均接地。

单片机电路包括STC89C52芯片，11.0592的晶振并联在STC89C52的18号脚和19号脚，18号脚和19号脚分别经30pF电容接地，9号脚与VCC之间并联开关和10uF电容，9号脚经10K电阻接地，STC89C52的40号脚和31号脚接VCC，。

显示电路包括LCD1602和8位1K排阻，排阻的公共端1号脚接VCC，排阻的2~9号脚依次接LCD1602的7~14口，同时，LCD1602的7~14口依次与单片机模块的P0.0~P0.7口相连，LCD1602的1号脚和16号脚接地，2号脚和15号脚接VCC，3号脚经3k电阻接地，LCD1602的4~6号脚依次接单片机模块的P2.5~2.7口。

DC/DC电路包括TL494芯片、PNP管8550，100uH电感、SR240二极管，TL494芯片的1号脚经20K接地，1号脚经470Ω接待充电电池接口的负端，2号脚470Ω接地，2号脚依次经20K、1K接单片机模块的P1.3，同时20K与1K的交点将3.3uF和470Ω并联接地，3号脚经0.01uF接2号脚，3号脚经0.1uF接15号脚，4号脚接地，5号脚经1000pF接地，6号脚接10K接地，7号脚接地， 8号脚经100Ω接PNP管8550的基极，PNP管8550的基极经470Ω接PNP管8550的发射极，9号脚经470Ω接地，10号脚与9号脚短接，11号脚与8号脚短接，12号脚接PNP的发射极，13号脚接地，14号脚悬空，15号脚依次经1K、10K电阻接单片机模块的P1.4口，所述1K与10K的交点接0.1uF接地，16号脚将经7.5K接待充电电池接口的正端，同时16号脚经5K6接地，太阳能电池板的正端接PNP管8550的发射极，太阳能电池板的负端接地，PNP管8550的发射极经470uF接地，PNP管8550的集电极经SR240接地，同时PNP管8550的集电极依次经100uH和SR240 二极管接待充电电池接口的正端，待充电电池接口的正端接470uF和0.05R电阻接地，0.05R电阻上的信号接待充电电池接口的负端。

本发明的有益效果：本发明能够根据不同充电负载的需要，输出满足要求的输出功率和输出电压的一组光伏电池。同时，本发明小巧灵便，价格较低，精度较高、性能稳定，运用广泛。

附图说明

图1是本发明的方框图；

图2是本发明的电压采样电路图；

图3 是本发明的电流采样电路图；

图4 是本发明的按键电路图；

图5 是本发明的单片机电路图；

图6 是本发明的显示电路图；

图7是本发明的DC/DC电路图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行具体介绍如下：

一种太阳能电池充电电路，包括太阳能电池板和待充电电池接口，电压采样电路、电流采样电路、按键电路、单片机电路、显示电路和DC/DC电路，

电压采样电路，通过带充电电池接口采样外部的电压信号，并将其电压信号采样送入单片机电路；电流采样电路，通过带充电电池接口采样外部的电流信号，并将其电流信号采样送入单片机电路；按键电路，设定带充电电池接口输出的电流和电压大小，并将该设定信号送入单片机电路；单片机电路，接收按键电路的设定信号，并将该设定信号送入显示电路，同时接收电压采样电路的电压信号和电流采样电路的电流信号，并且与设定信号进行比较，并将其结果送入DC/DC电路；显示电路，接收单片机信号，显示按键电路的设定信号；DC/DC电路，将太阳能电池板输出的直流电压，在单片机电路的作用下，输出按键电路所设定的电压值。

所述太阳能电池板的规格为标称电压9V、峰值电流1A、标称功率5W、尺寸120mm×45mm。

电压采样电路包括电阻和电容，将待充电电池接口的正端依次经100K和10K电阻接地，10K电阻上并联0.1uF电容，0.1uF电容上的信号经10K电阻，作为电压采样信号，接入单片机模块的P1.7口。

电流采样电路包括运放NE5522，待充电电池接口的负端经1K电阻接运放NE5522的同相端，同相端经100K电阻接地，+5V经1K电阻接运放NE5522的反向端，反向端经100K电阻接NE5522的输出，同时，NE5522的输出经100K电阻和0.1uF的电容接地，0.1uF电容上的信号作为电流采样信号，送入单片机模块的P1.6口。

按键电路包括三个按键，所述三个按键的一端依次接单片机的P1.0、P1.1、P1.2口，三个按键的另一端均接地。

单片机电路包括STC89C52芯片，11.0592的晶振并联在STC89C52的18号脚和19号脚，18号脚和19号脚分别经30pF电容接地，9号脚与VCC之间并联开关和10uF电容，9号脚经10K电阻接地，STC89C52的40号脚和31号脚接VCC，。

显示电路包括LCD1602和8位1K排阻，排阻的公共端1号脚接VCC，排阻的2~9号脚依次接LCD1602的7~14口，同时，LCD1602的7~14口依次与单片机模块的P0.0~P0.7口相连，LCD1602的1号脚和16号脚接地，2号脚和15号脚接VCC，3号脚经3k电阻接地，LCD1602的4~6号脚依次接单片机模块的P2.5~2.7口。

DC/DC电路包括TL494芯片、PNP管8550，100uH电感、SR240二极管，TL494芯片的1号脚经20K接地，1号脚经470Ω接待充电电池接口的负端，2号脚470Ω接地，2号脚依次经20K、1K接单片机模块的P1.3，同时20K与1K的交点将3.3uF和470Ω并联接地，3号脚经0.01uF接2号脚，3号脚经0.1uF接15号脚，4号脚接地，5号脚经1000pF接地，6号脚接10K接地，7号脚接地， 8号脚经100Ω接PNP管8550的基极，PNP管8550的基极经470Ω接PNP管8550的发射极，9号脚经470Ω接地，10号脚与9号脚短接，11号脚与8号脚短接，12号脚接PNP的发射极，13号脚接地，14号脚悬空，15号脚依次经1K、10K电阻接单片机模块的P1.4口，所述1K与10K的交点接0.1uF接地，16号脚将经7.5K接待充电电池接口的正端，同时16号脚经5K6接地，太阳能电池板的正端接PNP管8550的发射极，太阳能电池板的负端接地，PNP管8550的发射极经470uF接地，PNP管8550的集电极经SR240接地，同时PNP管8550的集电极依次经100uH和SR240 二极管接待充电电池接口的正端，待充电电池接口的正端接470uF和0.05R电阻接地，0.05R电阻上的信号接待充电电池接口的负端。

其TL494基本的工作原理为，

TL494芯片的输入附近的470uF是滤波电容对输入电源滤波，8550管附近的470欧的电阻主要是当 8和11引脚输出高电平时不足以驱动大功率三极管，通过470欧电阻来上拉高电平，将高电平拉高驱动三极管，当三极管导通以后就钳位到三极管基极和发射极的管压降。

TL494的8和11引脚处的100欧电阻是限流电阻。

TL494的15和16引脚处连接成PI调节器，提高精度，增加电路的稳定性。

电流采样电路中运算放大器的同相端与TL494输出分压电阻相连，反相端接5V，将输出电压反馈至运算放大器与5v比较来控制TL494输出的占空比。当输出电压高于5v时，运算放大器输出正向脉冲增加，输出晶体管导通时间变短，从而使得输出电压下降，保持输出电压稳定。

TL494的2和3引脚用来设置最大输出电流的，通过20k和470欧的电阻分压来设定保护电流值，计算出R17=0.05欧电阻上的压降，让分压后的电压和0.05欧电阻压降作比较。0.05欧电阻为采样电阻。限制电流为：

即，当负载电流大于0.6A时会自动关断开关管。

以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。