太阳能直流升压稳压充电电源的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种太阳能直流充电电源，适合各类充电电压不同的电子设备的充 电。
【背景技术】
[0002] 在家用电器和其他各类电子设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。而在 实际生活中，都是由220V的交流电网供电，这就需要通过变压、整流、滤波、稳压一系列电 路将交流电转换成稳定的直流电。
[0003] 随着人们对电子设备的不断依赖，电子设备充电的方便性、快捷性越来越受到人 们的关注。由于电子设备本身电路问题，各类电子设备的充电电压各不相同，这就要求各类 电子设备必须配备充电电压匹配的直流充电电源，这样就造成家庭里充电器繁多的现象； 再有，在外出没有220V的交流插座的情况下，充电器无法为电子设备充电，也即220V交流 供电的充电器无法做到实时为电子设备充电。
[0004] 而太阳能是一种清洁能源，具有节能环保的优点，使用太阳能作为充电器的电力 来源，即便在外出时充电器也可实时为电子设备充电。为了适合不同电压等级的电子设备 的充电，例如12V的玩具充电、24V或48V的电瓶车充电，以及由单体蓄电池（单体蓄电池一 般为2V)组合得到的各种电压等级的蓄电池组的充电，还有其他各类电子设备的充电，研 发一种适合各类充电电压不同的电子设备充电的太阳能直流升压稳压充电电源非常具有 意义。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术中的不足，提供一种适合各类充电电压不同的电子设备的充 电、节能环保、可实时充电、充电灵活方便的太阳能直流升压稳压充电电源。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案：
[0007] 太阳能直流升压稳压充电电源，包括依次连接的太阳能电池、蓄电池组、缺电保护 电路、可调方波电路、直流升压电路、直流可调稳压电路；
[0008] 所述太阳能电池用于光电转换，太阳能电池光电转换的电能为蓄电池组进行充 电，太阳能电池对蓄电池组的充电线路上连接有防止电能反充的第一二极管，第一二极管 的正极连接太阳能电池的正极，第一二极管的负极连接蓄电池组的正极，所述蓄电池组的 标称电压为6V;
[0009] 所述缺电保护电路包括由第一电阻和第二电阻串联构成的电压采集电路，所述蓄 电池组和电压采集电路之间连接有防止蓄电池组反接而损坏电路的第二二极管，第二二极 管的正极连接蓄电池组的正极，第二二极管的负极连接电压采集电路的输入端，所述第一 电阻和第二电阻的阻值比为14 : 25,第一电阻和第二电阻之间构成第一电压采集点，所 述第一电压采集点连接第一比较器的反相端，第一比较器的同相端连接稳压值为3. 2V的 第一稳压管的正极，第一稳压管的正极通过第三电阻连接所述蓄电池组的正极，第一比较 器用于同相端电压大于反相端电压时输出高电平，同相端电压小于反相端电压时输出低 电平，第一比较器的输出端和正电源端之间连接有第四电阻；第一比较器的输出端连接第 一三极管的基极，第一三极管采用PNP型三极管，PNP型三极管在基极为低电平时导通、 基极为高电平时截止，第一三极管的发射极连接所述第二二极管的负极，第一三极管的集 电极连接可调方波电路的输入端；所述缺电保护电路用于当所述蓄电池组的端电压低于 5. 7V时，第一比较器输出高电平关闭第一三极管，截止蓄电池组的放电；
[0010] 第一电阻和第二电阻的阻值比说明：
[0011]
【主权项】
1.太阳能直流升压稳压充电电源，其特征在于：包括依次连接的太阳能电池、蓄电池 组、缺电保护电路、可调方波电路、直流升压电路、直流可调稳压电路； 所述太阳能电池用于光电转换，太阳能电池光电转换的电能为蓄电池组进行充电，太 阳能电池对蓄电池组的充电线路上连接有防止电能反充的第一二极管，第一二极管的正极 连接太阳能电池的正极，第一二极管的负极连接蓄电池组的正极，所述蓄电池组的标称电 压为6V; 所述缺电保护电路包括由第一电阻和第二电阻串联构成的电压采集电路，所述蓄电池 组和电压采集电路之间连接有防止蓄电池组反接而损坏电路的第二二极管，第二二极管的 正极连接蓄电池组的正极，第二二极管的负极连接电压采集电路的输入端，所述第一电阻 和第二电阻的阻值比为14 : 25,第一电阻和第二电阻之间构成第一电压采集点，所述第一 电压采集点连接第一比较器的反相端，第一比较器的同相端连接稳压值为3. 2V的第一稳 压管的正极，第一稳压管的正极通过第三电阻连接所述蓄电池组的正极，第一比较器用于 同相端电压大于反相端电压时输出高电平，同相端电压小于反相端电压时输出低电平，第 一比较器的输出端和正电源端之间连接有第四电阻；第一比较器的输出端连接第一三极管 的基极，第一三极管采用PNP型三极管，PNP型三极管在基极为低电平时导通、基极为高电 平时截止，第一三极管的发射极连接所述第二二极管的负极，第一三极管的集电极连接可 调方波电路的输入端；所述缺电保护电路用于当所述蓄电池组的端电压低于5. 7V时，第一 比较器输出高电平关闭第一三极管，截止蓄电池组的放电； 第一电阻和第二电阻的阻值比说明： (?-= 队2为蓄电池组的端电压，、为第二二极管的导通压降，第 "" Kl+R2 二二极管为硅管二极管，其导通压降为0.7V，R1为第一电阻，R2为第二电阻，计算可得，当Rl:R2 = 14 : 25时，第一电压采集点的电压为3. 2V，也即当蓄电池组的端电压UV2小于 5. 7V时，第一电压采集点的电压将小于3. 2V，于是第一比较器的同相端电压大于反相端电 压，第一比较器输出高电平，关闭为PNP型的第一三极管，截止蓄电池组的放电； 所述可调方波电路包括第二比较器，第二比较器的同相端通过第五电阻连接稳压值为 3. 2V的第二稳压管的正极，第二稳压管的正极通过第六电阻连接所述第一三极管的集电 极，第二比较器的反相端连接第一电容，第一电容的左端接地，第二比较器的同相端通过第 七电阻连接第二比较器的输出端，第五电阻和第七电阻之间的连接点通过连接第八电阻接 地，第五电阻、第七电阻、第八电阻阻值相等，第二比较器的输出端通过第一电位器、第九电 阻、以及第三二极管对所述第一电容充电，第一电位器具有调节电阻的滑动端，第一电容通 过第四二极管和第十电阻对第二比较器的输出端放电；于是构建成一个有两种同相端阈值 电压的同相迟滞比较器，两种同相端阈值电压分别为第一同相端阈值电压UT+以及第二同 相端阈值电压UT_; 当整个电路启动瞬间，第一电容的右端电压为零，第二比较器的同相端由于第二稳压 管的存在，其同相端电压大于反相端电压，第二比较器输出高电平，第二比较器的输出端通 过第一电位器、第九电阻、以及第三二极管对第一电容充电，第一电容的右端电压逐渐增 大，当第一电容充电至右端电压大于第二比较器的第一同相端阈值电压UT+时，第二比较器 输出低电平，此时第一电容的右端通过第四二极管、第十电阻对第二比较器的输出端放电， 第一电容的右端电压逐渐减小，当第一电容的右端电压减小至小于第二比较器的第二同相 端阈值电压UT_时，第二比较器输出高电平，第二比较器的输出端又开始通过第一电位器、 第九电阻、以及第三二极管对第一电容的右端充电；于是，第二比较器的输出端交替输出高 电平与低电平，形成占空比可调的方波脉冲信号，方波脉冲信号的占空比K为充电时间常 数与充电时间常数和放电时间常数之和的比值，
其中，R9为第九电阻，R10为 第十电阻，R' _1为第一电位器R_1的相对滑动端的左端电阻，设置R9 =R10,得到
当R' _1为0D时，占空比K最小，所以占空比K彡50% ; 以下说明上述同相迟滞比较器的第一同相端阈值电压UT+以及第二同相端阈值电压UT_如何计算： 当整个电路启动瞬间，第一电容未开始充电，第二比较器的同相端电压大于反相 端电压，第二比较器输出高电平电压约为5V，此时第一同相端阈值电压UT+满足条件：
其中，U2+为第二比较器的输出端的高电平电压5V，UT+为第 一同相端阈值电压，UD4为第二稳压管的稳压值3. 2V，R5 =R7 =R8,计算后UT+= 2. 7V，当第 一电容充电至右端电压上升到UT+之前，第二比较器输出高电平；当第一电容放电至右端电 压下降至UT_之前，第二比较器输出低电平，此时第二比较器的第二同相端阈值电压UT_满 足条件
其中，UD4为第二稳压管的稳压值3. 2V，R5 =R7 =R8,计 算后UT_= 1.07V，当第一电容放电至右端电压小于UT_之前，第二比较器输出低电平；所以， 当第一电容的右端电压充电到UT+，第二