专利名称：一种led专用太阳能控制器的制作方法
技术领域：
一种LED专用太阳能控制器技术领域[0001 ] 本实用新型涉及太阳能和LED照明领域，具体地说是一种LED专用太阳能控制器。
背景技术：
目前，随着太阳能应用的广泛深入，其在LED路灯上的应用也越来越多。现有的方 案有以下几种普通太阳能控制器配合LED驱动电源使用，此产品使用复杂，成本比较高， 现场施工接线麻烦，不易实现LED调光，整体效率比较低，且LED电流大小不易调节，使用范 围比较小，往往是一台LED驱动电源只能使用特定的一盏LED灯头；普通太阳能控制器配合 特定灯头使用，此产品实现方式为灯珠串联上限流电阻来实现。灯头多为特制灯头，灯珠 串并数要求严格，(12V系统多为3串)，其显著缺点为效率较低，大量能量浪费在限流电阻 上面。此种方案通过限流来驱动LED，不能实现恒流驱动，导致其LED亮度不均，当蓄电池电 压较高时，LED比较亮，当电池电压较低时，LED变暗；普通控制器通过快速开断LED负载来 实现恒流。此产品使用范围有限，只能用在LED电压比蓄电池电压低的情况下，并且恒流精 度差，对灯珠损害比较大，常有烧灯现象。发明内容本实用新型的目的是提供一种LED专用太阳能控制器。本实用新型的目的通过以下技术方案来实现。一种LED专用太阳能控制器，其特征在于所述控制器包括外壳及安装在外壳内 的MCU主控制芯片、PWM功率驱动电路、恒流源模块、温度传感器、光照度采集电路、按键及 显示电路与电流传感器。MCU主控制芯片分别与PWM功率驱动电路、恒流源模块、温度传感 器、光照度采集电路、按键及显示电路及电流传感器电连接，恒流源模块与电流传感器电连 接；蓄电池通过PWM功率驱动电路与光电池电连接，MCU主控制芯片与光电池电连接。所述光照度采集电路包括相互串联的电阻Rl与R2，光电池与串联后的电阻R1、R2 的两端电连接。所述光电池与一防雷管电连接。所述蓄电池与一保险丝电连接。本实用新型与现有技术相比具有以下优点。本实用新型可将电池板发出的电量转换到蓄电池，采用串联PWM充电方式，使充 电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非PWM高3%-6%。本 控制器通过电脑芯片对蓄电池电压、光电池电压、放电电流、环境温度等参数进行采样，通 过控制模型计算，实现符合蓄电池特性的放电率、温度补偿修正的高准确控制。本实用新型 为五种负载工作模式纯光控、光控+定时、手动、调试模式、常开模式。可很方便实现调光， 通过按键可以调节负载全功率时间和半功率时间，或是任意功率时间。科学的蓄电池管理 方式，当出现过放时，对蓄电池进行提升充电，进行一次补偿维护，正常使用时，使用直充充 电和浮充结合的充电方式，每7天进行一次提升充电，防止蓄电池硫化，大大延长了蓄电池的使用寿命；同时具有高精度温度补偿，使充电控制更加精确。具有过充、过放、过载保护以 及独特电子短路保护与防反接保护，所有保护均不损害任何部件，不烧保险；具有TVS防雷 保护，无跳线设计，可提高系统的可靠性、耐用性。参数设置具有掉电保存功能，即系统模式 和控制参数等重要数据均保存在芯片内部，掉电后不丢失，使调节更加方便，系统工作更可 靠。具有自动识别功能，可自动识别12V的太阳能系统，或是24V的太阳能系统。同时内置 高精度大功率LED恒流源，效率可达94%，驱动功率可达100W，直接驱动LED灯头。同时通 过按键调节电流档位即可实现电流调节，范围从150mA-3000mA，使用方便，安装简单。具有 市电互补功能，当蓄电池电量不足时，自动切换到市电供电，保证负载供电安全性。LED直观 显示太阳能电池、蓄电池和负载的状态，数码管显示调节参数，让用户实时了解系统运行状 况。
图1为本实用新型LED专用太阳能控制器的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型LED专用太阳能控制器作进一步详细描述。如图1所示，本实用新型所述的LED专用太阳能控制器包括外壳及安装在外壳内 的MCU主控制芯片、PWM功率驱动电路、恒流源模块、温度传感器、光照度采集电路、按键及 显示电路与电流传感器。MCU主控制芯片分别与PWM功率驱动电路、恒流源模块、温度传感 器、光照度采集电路、按键及显示电路及电流传感器电连接，恒流源模块与电流传感器电连 接；蓄电池通过PWM功率驱动电路与光电池电连接，MCU主控制芯片与光电池电连接。光照 度采集电路包括相互串联的电阻Rl与R2，光电池与串联后的电阻R1、R2的两端电连接。光 电池与一防雷管电连接。蓄电池与一保险丝电连接。整个系统由电脑控制芯片MCU来控制，TVS为防雷管，因为光电池一般安装位置较 高，为避免雷电对控制器损害，故增加次装置。Rl和R2为光照度采集电路，通过检测光电池 两端电压从而判断出目前光照度大小，当MCU检测到光照度小于某个值时，控制恒流源模 块开始工作，打开负载；当光照度大于某个值时，关闭负载，从而达到自动开灯和关灯的目 的。Ql和Q2为充电控制开关管，当MCU检测到光电池电压大于蓄电池电压时Ql和Q2开始 导通，对蓄电池充电，Ql和Q2由PWM功率控制器提供PWM驱动信号，MCU不断的检测蓄电池 电压，根据其电压大小来调节PWM信号的占空比，达到使蓄电池电压恒定在某个特定电压 的目的，防止蓄电池过冲。放电时，当蓄电池电压小于某个值时，控制器关闭负载，防止蓄电 池过放。FUSE为保险丝，当发生意外时，保险丝烧掉，切断控制器与蓄电池连接，防止电流过 大损坏控制器或是负载。温度传感器检测蓄电池温度，MCU根据当前温度计算出合理的蓄 电池充电电压，达到温度补偿的作用。按键和LED显示部分为人机交互界面，可以调节负载 工作电流和工作模式。恒流源模块起到恒定负载电流的作用，该模块支持PWM数字调光和 模拟调光。当客户使用不同负载时，可以通过按键调节电流档位，调节到适合负载大小的电 流档位即可。Q3为PWM调光开关管，通过快速开关来达到调光的目的。Sl为电流传感器， 将负载电流值反馈到恒流源模块，恒流源根据反馈值调节电流大小，达到恒流的目的。短路 检测模块检测LED负载是否有短路情况发生，如有发生立即关闭负载输出，保护内部电路不受损坏，当短路解除后控制器回复输出。
权利要求1.一种LED专用太阳能控制器，其特征在于所述控制器包括外壳及安装在外壳内的 MCU主控制芯片、PWM功率驱动电路、恒流源模块、温度传感器、光照度采集电路、按键及显 示电路与电流传感器，MCU主控制芯片分别与PWM功率驱动电路、恒流源模块、温度传感器、 光照度采集电路、按键及显示电路及电流传感器电连接，恒流源模块与电流传感器电连接； 蓄电池通过PWM功率驱动电路与光电池电连接，MCU主控制芯片与光电池电连接。
2.根据权利要求1所述的LED专用太阳能控制器，其特征在于所述光照度采集电路 包括相互串联的电阻Rl与R2，光电池与串联后的电阻R1、R2的两端电连接。
3.根据权利要求1所述的LED专用太阳能控制器，其特征在于所述光电池与一防雷 管电连接。
4.根据权利要求1所述的LED专用太阳能控制器，其特征在于所述蓄电池与一保险 丝电连接。
专利摘要本实用新型公开了一种LED专用太阳能控制器，其特征在于所述控制器包括外壳及安装在外壳内的MCU主控制芯片、PWM功率驱动电路、恒流源模块、温度传感器、光照度采集电路、按键及显示电路与电流传感器。MCU主控制芯片分别与PWM功率驱动电路、恒流源模块、温度传感器、光照度采集电路、按键及显示电路及电流传感器电连接，恒流源模块与电流传感器电连接；蓄电池通过PWM功率驱动电路与光电池电连接，MCU主控制芯片与光电池电连接。本实用新型具有操作方便、充电效率高、使用寿命长的优点。
文档编号H05B37/02GK201839479SQ201020218858
公开日2011年5月18日 申请日期2010年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者陈勇 申请人:深圳硕日新能源科技有限公司