太阳能在照明灯具上的应用
对于太阳能庭院灯，从可靠性、性能价格比、色温，和发光效率几个方面综合考虑，我们认为理想的光源目前应该是三色基色高效节能灯。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串8
5 LED使用注意事项 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串4
1)LED的特性接近稳二极管，工作电压变化0.1V，工作电流可能变化20mA左右。为了安全，普通情况下使用串联限流电阻，极大的能量损失显然不适合太阳能草坪灯，并且LED亮度随工作电压变化。采用升压电路是一个好办法，也可以用简单的恒流电路，总之一定要自动限流，否则将损坏LED。
2)一般LED的峰值电流50~100mA，反向电压6V左右，注意不要超过这个极限，尤其在太阳能电池反接或者蓄电池空载，升压电路峰值电压过高时，很可能超过这个极限，损坏LED。
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3)LED温度特性不好，温度上升5℃，光通量下降3%，夏季使用要注意。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串2
4)工作电压离散性大，同一型号，同一批次的LED工作电压都有一定差别，不宜并联使用。一定要并联使用，应该考虑均流。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串7
5)超高亮白光LED色温为6400k~30000k。目前，低色温的超高亮白光LED尚没有进入市场，因此用超高亮白光LED制造的太阳能草坪灯光穿透能力比较差，所以在光学设计上要注意。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串2
6)静电对超高亮白光LED影响很大，在安装时要有防静电设施，工人要佩带防静电手腕。受静电伤害的超高亮白光LED当时可能凭眼睛看不出来，但是使用寿命将变短。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串6
6 系统组合中的几个问题 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串8
1)光敏传感器，太阳能灯需要光控开关，有的设计者往往会用光敏电阻来自动开关灯，实际上太阳能电池本身就是一个极好的光敏传感器，用它做光敏开关，特性比光敏电阻好。对于太阳能庭院灯问题不大，但是对于仅仅使用一只1.2VNi-Cd电池的太阳能草坪灯来说，太阳能电池组件由4片太阳能电池串联组成，电压低，弱光下电压更低，以至于天还没有黑电压已经低于0.7V，造成光控开关失灵。在这种情况下，只要加一只晶体管直接耦合放大，即可解决问题。
2)按蓄电池电压高低控制负载大小，对太阳能灯在连续阴雨天时可维持的时间要求很高，这就增加系统成本。我们在连续阴雨天蓄电池电压降低时减少LED或者减少太阳灯接入个数，或者减少太阳能灯每天的发光时间，这就降低了系统成本。
3)闪烁变光，渐亮渐暗是节能的好办法，它一方面可以增加太阳能草坪灯照射效果，另一方面可以通过改变闪烁占空比控制蓄电池平均输出电流，延长系统工作时间，或者在同等条件下，可降低成本。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串9
4)三色基色高效节能灯的开关速度。这个问题非常重要，它甚至决定了太阳能草坪灯的使用寿命，三色基色高效节能灯启动时有高达10~20倍的启动电流，系统在承受这样大的电流情况下，可能电压有大幅度下降，太阳能草坪灯无法启动或者反复启动，直至损坏。
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5)目前太阳能电池还不能够使用在主干道照明上。公路主干道的照明有法定的照度要求，就目前太阳能电池的转换效率和价格讲，还不能够满足这个要求。但在不久的将来随着各方面的技术水平的提高，太阳能电池一定会应用在公路主干道的照明上。
6)关于储能电容，太阳能电池的使用寿命在25年以上，普通蓄电池的使用寿命在2~3年，所以蓄电池是太阳能电力系统中最薄弱的环节。储能电容可以在一定程度上解决这个问题。储能电容的使用寿命可以达到10年以上，而且控制电路简单，但是昂贵的价格限制了它的应用，目前仅仅应用在部分交通信号灯和装饰灯上。随着技术水平的提高，产品价格的下降，它将是一种最有希望成为和太阳能电池配套的理想储能元件。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串3
7 有关太阳能电池在照明灯具上应用的技术及产品专利 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串8
7.1 用于草坪灯高效率升压电路 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串7
小功率太阳能草坪灯一般都有升压电路，目前各厂家采用振荡电路，电感升压。电感采用标准色码电感器，标准色码电感器中使用开放磁路，磁通损失大，所以电路效率低。如果采用闭合磁路制造电感升压，如磁环，升压电路效率将有很大提高。曾经用f10磁环制造电感，在同等条件下进行对比实验，采用闭合磁路制造电感要比采用标准色码电感器效率提高20%~40%。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串1
7.2 厚膜太阳能灯控制电路
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7.2.1 简介
PV控制器厚膜电路是在PV控制器（太阳能充放电控制器）和厚膜混合集成电路的基础上研制开发出来的高科技产品。它集PV控制器特点与厚膜电路优点于一身，是理想的充放电控制电路。其具体优点主要表现在以下4个方面：
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7.2.1.1 小型化
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厚膜混合集成电路是以陶瓷作为线路的基板，将导体网络及电阻组件利用网版印制技术，印于基板表面；利用特定的工艺技术，把其它主（被）动器件（如集成块，二极管，三极管，22电容等）贴装于陶瓷基板上；再连接输出引脚，及封装作业，而形成一个功能完整，保密性高的应用IC。PV控制器厚膜电路就是利用厚膜混合集成电路技术，将电阻印于陶瓷基板上，并且采用贴片技术，体积大大减小，在同等功率的条件下，体积是普通PV控制器的1/3。对于小型系统直接可以放置在太阳电池的背面，使用十分方便。
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7.2.1.2 模块化设计 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串6
PV控制器厚膜电路采用模快化设计，PV控制器厚膜电路为中心模块，围绕中心模块有功率模块、定时模块、过载、短路保护功能模块等。客户根据自己的需要，选用不同的模块，采用搭积木的形式组装适合自己的充放电控制器。由于采用模块化设计，大大缩短太阳能应用产品的开发周期，对于小功率充放电的要求，可以单独使用本模块，如果需要增大功率，可以通过扩展功率模块。同时还可以扩展其它的模块，如定时模块、过载、短路保护功能模块。
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7.2.1.3 功能齐全
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PV控制器厚膜电路具有以下功能：
1）蓄电池过放电保护； 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串8
2）自动恢复放电功能； 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串9
3）蓄电池过充电保护；
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4）防反充（蓄电池向太阳电池充电）； 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串9
5）温度补偿功能；
6）自动开关灯功能（晚上负载接通，白天负载切断）； 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串1
7）涓流充电（蓄电池达到过充保护点时，采用定电压，小电流充电）。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串9
当外接其它器件或功能模块时，可以实现以下功能： 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串2
1）定时开启和关闭负载； 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串5
2）蓄电池反接保护；
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3）太阳能电池反接保护；
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4）过载和短路保护；
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7.2.1.4 可靠性高 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串7
厚膜混合集成电路现在已广泛应用于航空、航天、医疗、通讯等领域，电阻精度可高达0.05%，电阻温度系数100ppm以下，表面经过三防处理，可适用于不同地域的恶劣环境。PV控制器厚膜电路采用厚膜混合集成电路技术，工作温度范围宽（-55~125℃），控制精度高。PV控制器厚膜电路采用自动化焊接技术，焊接质量有保证。在焊接的美观方面和可靠性方面，比现有的控制器手工焊接有了显著提高。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串2
表3是传统PCB和厚膜混合集成电路的比较（1代表最差，5代表最佳）。 表3可以看出，厚膜电路的可靠性是普通PCB板电路的四倍，是贴片PCB板电路的两倍。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串4
7.2.2 外形尺寸及引脚功能 注: ①1RT为负温度系数热敏电阻，RT=10KΩ(在温度为25℃)；
②Ⅰ型为单片使用型（充放电电流小于3A）； 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串5
③Ⅱ型为功能扩展型（需外扩功率器件）。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串9
本PV控制器厚膜电路共16只引脚，各引脚功能如下： 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串2
1脚（SOL+/BAT+/LOAD+）：接太阳能电池组件、蓄电池、负载的正极（＋）和1N5408/1N4007（防反接二极管）的阴极； 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串3
2脚（LOAD-/d1）：单片使用（12V/10W、I≤1A），接负载的负极（－）；
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作为部件使用（1A＜I≤8A＝，接负载的负极（－）和Q1管的漏极（d极）。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串9
3脚（BAT-／d2/s1）：(8脚,13脚同3脚功能一样)，单片使用（12V/10W、I≤1A），接蓄电池的负极（－）和1N5408（D5）的阳极； 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串3
作为部件使用（1A＜I≤8A＝，接蓄电池的负极（－）和Q1的源极（s极）Q2管的漏极（d极）。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串9
4脚（g1）：单片使用（12V/10W、I≤1A），不接； 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串8
作为部件使用（1A＜I≤8A＝，接Q1管的栅极（g极）。
12脚（g2）：单片使用（12V/10W、I≤1A），不接；
作为部件用﹙1A＜I≤8A＝，接Q2的栅极（g极）。
14脚（s2/s3）: 单片使用（12V/10W、I≤1A），不接；
作为部件使用（1A＜I≤8A＝，接Q2、Q3的源极（s极）。
15脚（g3）：单片使用（12V/10W、I≤1A），不接；
作为部件使用﹙1A＜I≤8A＝，接Q3的栅极（g极）。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串2
16脚（d3/SOL-）：单片使用（12V/10W、I≤1A），接太阳能电池组件的负极（－）； 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串8
作为部件使用﹙1A＜I≤8A＝，接Q3的漏极（d极）和太阳能的负极（－）。
6、7、9、10、11脚不接（作为电路功能扩展使用）；
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4、5脚：短接时，具有光控自动开灯、关灯功能，不接时，不具有光控自动开灯、关灯功能。 
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