一种市电互补太阳能草坪灯控制电路的制作方法

1.本发明涉及一种市电互补太阳能草坪灯控制电路，属于草坪灯控制电路技术领域。


背景技术：

2.太阳能草坪灯是一种绿色能源灯具，具有安全、节能、环保、安装方便等特点。太阳能草坪灯主要由光源、控制器、蓄电池、太阳能电池组件及灯体等部件组成。其在有光照射下，通过太阳能电池将电能存储于蓄电池，在无光情况下，通过控制器将蓄电池电能送入负载 led 中，适用于住宅社区绿草地美化照明点缀、公园草坪美化点缀。太阳能草坪灯受组件面积限制，每日发电量有限，光源亮度不是很理想，虽然宣称可以整夜亮灯，但实际也是随着电池剩余电量的逐渐减小，而不断降低亮度。


技术实现要素：

3.为解决现有技术的不足，本发明提供一种市电互补太阳能草坪灯控制电路，通过太阳能和市电互补的方式，能够提高和稳定光源亮度，并能合理利用电阳能和市电。
4.本发明所采用的技术方案为：一种市电互补太阳能草坪灯控制电路，包括太阳能供电电路、市电供电电路、控制电路和恒流电路，太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端相连用于给控制电路、恒流电路以及负载led供电；控制电路与太阳能供电电路的输电正极相连并与太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端相连，用于检测太阳能电压并控制负载led电流的通断；恒流电路与太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端以及控制电路相连，用于输出恒定电流至负载led；控制电路包括包括芯片u8、三极管q3，开关s1，场效应管n2和电阻r2、r6、r8、r9、r11、r14、r15、r16、r17，芯片u8的1脚与电阻r14、电阻r15的一端相连，电阻r14的另一端与太阳能供电电路的输电正极相连，芯片u8的6脚与电阻r15的另一端以及电阻r16的一端相连，电阻r16的另一端与芯片u8的2脚均接地gnd，芯片u8的4脚与太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端相连用于给芯片u8供电，芯片u8的5脚与电阻r17的一端相连，电阻r17的另一端与电阻r2的一端相连，电阻r2的另一端与三级管q3的基极相连，三极管q3的集电极与电阻r6、电阻r8的一端相连，三极管q3的发射极接地gnd，电阻r6的另一端与开关s1一端相连，开关s1的另一端与太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端相连，电阻r8的另一端与电阻r9的一端以及场效应管n2的栅极相连，场效应管n2的漏极接地gnd1，电阻r9的另一端与场效应管n2的源极相连并接地gnd，电阻r11并联设置在电阻r2、r17之间且电阻r11的一端与太阳能供电电路的输电正极相连。
5.优选的是，太阳能供电电路包括太阳能模块、锂电池和二极管d1、d2，市电供电电路包括市电、ac-dc电源模块、dc-dc电路和二极管d3、d4，太阳能模块通过接线端子j4与二
极管d1的正极相连并通过接线端子j4接地gnd，电阻r11、r14均与接线端子j4相连并通过接线端子j4与太阳能模块的输电正极相连，锂电池通过接线端子j2与二极管d1的负极相连并通过接线端子j2接地gnd，市电的火线与ac-dc电源模块的2脚相连，市电的零线与ac-dc电源模块的1脚相连，ac-dc电源模块的3脚接地gnd，ac-dc电源模块的4脚与二极管d4的正极相连，dc-dc电路串联设置在二极管d3、d4之间且dc-dc电路与二极管d4的负极相连并与二极管d3的正极相连，二极管d2的负极与二极管d3的负极相连且二极管d2的负极与二极管d3的负极均与芯片u8的4脚、开关s1的另一端的相连。
6.进一步的优选，恒流电路包括接线端子j1和相互并联的芯片u2、u3、u4，芯片u2、u3、u4的3脚均与太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端相连，芯片u2、u3、u4的2脚均接地gnd1，芯片u2、u3、u4的1脚分别与负载led相连，负载led均与接线端子j1相连，接线端子j1与太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端相连。
7.进一步的优选，在电阻r2与电阻r17之间并联设置有电阻r12，电阻r12的一端接地gnd。
8.进一步的优选，在电阻r2与三极管q3的基极之间并联设置有电阻r13，电阻r13的一端接地gnd。
9.进一步的优选，在二极管d2两侧并联设置有电阻r1。
10.进一步的优选，dc-dc电路包括芯片u1，电感l1，二极管d5，电阻r3、r7，无极性电容c3、c5、c19 和有极性电容c2、c4，二极管d4的负极与芯片u1的5脚、有极性电容c2的正极、无极性电容c3、c19的一极相连，有极性电容c2的负极、无极性电容c19的另一极均接地gnd，无极性电容c3的另一极与芯片u1的4脚相连，芯片u1的3脚与电感l1的一端、二极管d5的负极相连，电感l1的另一端分别与无极性电容c5的一极、有极性电容c4的正极、电阻r3的一端以及二极管d3的正极相连，芯片u1的1脚与二极管d5的正极、无极性电容c5的另一极、有极性电容c4的负极、电阻r7的一端相连并接地gnd，芯片u1的2脚分别与电阻r3的另一端、r7的另一端相连。
11.进一步的优选，在太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端与相互并联的芯片u2、u3、u4之间还设置有电解质电容e1，电解质电容e1的负极接地gnd1。
12.本发明的有益效果在于：控制电路由带有滞回电压检测芯片u8组成，通过检测太阳能模块的输电正极输出电压来判定是否黑夜来临，可设置滞回电压以解决负载led来回闪烁；控制电路通过场效应管n2来控制负载led电流通断；通过二极管d2、d3来控制由锂电池或市电供电，在锂电池足压时，由锂电池优先给负载led供电，锂电池欠压时，由市电供电；通过ac-dc电源模块、dc-dc电路解决市电漏电的安全隐患；通过电阻r1，当太阳能模块损坏无法给电池充电导致锂电池欠压后，通过市电给锂电池以小电流反向充电，以防止锂电池由于长时间馈电造成的损坏。
附图说明
13.图1为本发明的电路图。
具体实施方式
14.下面结合附图和实施例对本发明做具体的介绍。
15.如图1所示：本实施例是一种市电互补太阳能草坪灯控制电路，包括太阳能供电电路、市电供电电路、控制电路和恒流电路，太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端相连用于给控制电路、恒流电路以及负载led供电；控制电路与太阳能供电电路的输电正极相连并与太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端相连，用于检测太阳能电压并控制负载led电流的通断；恒流电路与太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端以及控制电路相连，用于输出恒定电流至负载led；太阳能供电电路包括太阳能模块、锂电池和二极管d1、d2，市电供电电路包括市电、ac-dc电源模块、dc-dc电路和二极管d3、d4，太阳能模块通过接线端子j4的正极与二极管d1的正极相连，接线端子j4的负极接地gnd，电阻r11、r14均与接线端子j4相连并通过接线端子j4与太阳能模块的输电正极相连，锂电池通过接线端子j2正极与二极管d1的负极相连，接线端子j2的负极接地gnd，市电的火线与ac-dc电源模块的2脚相连，市电的零线与ac-dc电源模块的1脚相连，ac-dc电源模块的3脚接地gnd，ac-dc电源模块的4脚与二极管d4的正极相连，dc-dc电路串联设置在二极管d3、d4之间且dc-dc电路与二极管d4的负极相连并与二极管d3的正极相连，二极管d2的负极与二极管d3的负极相连构成输出端vcc且二极管d2的负极与二极管d3的负极均与芯片u8的4脚、开关s1的另一端的相连。
16.dc-dc电路包括芯片u1，电感l1，二极管d5，电阻r3、r7，无极性电容c3、c5、c19 和有极性电容c2、c4，二极管d4的负极与芯片u1的5脚、有极性电容c2的正极、无极性电容c3、c19的一极相连，有极性电容c2的负极、无极性电容c19的另一极均接地gnd，无极性电容c3的另一极与芯片u1的4脚相连，芯片u1的3脚与电感l1的一端、二极管d5的负极相连，电感l1的另一端分别与无极性电容c5的一极、有极性电容c4的正极、电阻r3的一端以及二极管d3的正极相连，芯片u1的1脚与二极管d5的正极、无极性电容c5的另一极、有极性电容c4的负极、电阻r7的一端相连并接地gnd，芯片u1的2脚分别与电阻r3的另一端、r7的另一端相连。
17.恒流电路包括接线端子j1和相互并联的芯片u2、u3、u4，芯片u2、u3、u4的3脚均与太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端相连即芯片u2、u3、u4的3脚均与输出端vcc相连（参见图1所示），芯片u2、u3、u4的2脚均接地gnd1，芯片u2、u3、u4的1脚分别与负载led相连，负载led均与接线端子j1相连，接线端子j1与太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端相连也即接线端子j1与输出端vcc相连（参见图1所示）。
18.控制电路包括包括芯片u8、三极管q3，开关s1，场效应管n2和电阻r2、r6、r8、r9、r11、r14、r15、r16、r17，芯片u8的1脚与电阻r14、电阻r15的一端相连，电阻r14的另一端与太阳能供电电路的输电正极相连，芯片u8的6脚与电阻r15的另一端以及电阻r16的一端相连，电阻r16的另一端与芯片u8的2脚均接地gnd，芯片u8的4脚与太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端相连也即芯片u8的4脚也与输出端vcc相连（参见图1所示）用于给芯片u8供电，芯片u8的5脚与电阻r17的一端相连，电阻r17的另一端与电阻r2的一端相连，电阻r2的另一端与三级管q3的基极相连，三极管q3的集电极与电阻r6、电阻r8的一端相连，三极管q3的发射极接地gnd，电阻r6的另一端与开关s1一端相连，开关s1的另一端与太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端相连也即开关s1的另一端
也与输出端vcc相连（参见图1所示），开关s1在工作时为常闭合状态，在检修时才断开，电阻r8的另一端与电阻r9的一端以及场效应管n2的栅极相连，场效应管n2的漏极接地gnd1，电阻r9的另一端与场效应管n2的源极相连并接地gnd，电阻r11并联设置在电阻r2、r17之间且电阻r11的一端与太阳能供电电路的输电正极相连。
19.在电阻r2与电阻r17之间并联设置有电阻r12，电阻r12的一端接地gnd。
20.在电阻r2与三极管q3的基极之间并联设置有电阻r13，电阻r13的一端接地gnd。
21.在二极管d2两侧并联设置有电阻r1。
22.在太阳能供电电路的电压输出端、市电供电电路的电压输出端与相互并联的芯片u2、u3、u4之间还设置有电解质电容e1，电解质电容e1的负极接地gnd1。
23.在白天有阳光时，通过太阳能模块给锂电池供电，通过控制电路的芯片u8检测太阳能模块输电正极的输出电压来判定是否黑夜来临，检测芯片u8采用cn302型号，可设置滞回电压，例如检测到太阳能模块输电正极的输出电压为1.3v亮灯，检测到太阳能模块输电正极的输出电压为1.5v熄灯，以解决负载led来回闪烁；控制电路通过场效应管n2来控制负载led的电流通断；通过二极管d2、d3来控制由锂电池或市电供电；在锂电池电压大于经ac-dc电源模块、dc-dc电路输出后的市电电压时，二极管d2导通，二极管d3不导通，由锂电池优先给负载led供电，在锂电池电压小于经ac-dc电源模块、dc-dc电路输出后的市电电压时，二极管d3导通，二极管d2不导通，转由市电供电给负载led供电；有部分负载led安装在低洼地区，有浸水的可能，市电接入有漏电的安全隐患，通过ac-dc电源模块、dc-dc电路能够解决市电漏电的安全隐患；通过电阻r1，当太阳能模块损坏无法给电池充电导致锂电池欠压后，通过市电给锂电池以小电流反向充电，以防止锂电池由于长时间馈电造成的损坏。
24.以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。