太陽能電圍欄電源的研制
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
摘要：介紹一種已投入使用的太陽能電圍欄電源的設計思想，該電源保護電路完善、體積小、重量輕、效率高。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/179439.htm1 引言
隨著人們對生態(tài)平衡認識的深入，野生動物的保護日益受到越來越多的人的重視。但在進行野生動物的保護過程中，人和動物爭食日益成為最突出的矛盾，如何保護莊稼不受野生動物破壞而又不傷害野生動物呢？太陽能電圍欄也許是最佳的選擇。最近，我們研制了一臺果園太陽能電源，除了具有夜間照明作用外，還具有防盜、防野生動物破壞的作用，經現(xiàn)場試用，效果很好。
2 太陽能電圍欄電源的基本方案
太陽能電圍欄電源電路工作原理框圖如圖1所示，該電源主要由太陽電池組件、充放電控制器、蓄電池、高壓脈沖發(fā)生器和圍欄線組成。太陽電池在太陽光照下輸出電能，通過充放電控制器對蓄電池進行充電和放電控制，高壓脈沖發(fā)生器將低壓直流電逆變成5000V左右的高壓脈沖輸出到圍欄線上，當動物碰著圍欄線時，就會產生電擊使動物從心理上產生條件反射，看到圍欄線時就會害怕，并遠離圍欄線，從而達到保護農作物或者圈養(yǎng)牲畜的作用。
圖1 太陽能電圍欄電源電路工作原理框圖
3 太陽能電圍欄電源的設計要點
3．1 太陽能供電部分的設計
根據(jù)當?shù)氐脑缕骄蛰椛淇偭考柏撦d大小，通過計算機程序設計，確定太陽電池的功率為65W,蓄電池的容量為12V，100Ah。
根據(jù)當?shù)氐臍庀髼l件，太陽電池組件選用36片125mm×125mm多晶硅太陽電池封裝的組件[1]。
蓄電池選用12V，100Ah的適于太陽能發(fā)電用的免維護鉛酸蓄電池。
充放電控制器具有過充電保護、過放電保護、防反充電、防反接等功能，以確保系統(tǒng)長期可靠地工作，具體指標如下[2]：
低電壓斷開點 10.8V
恢復供電電壓 12.3V
過充電斷開點 14.3V
恢復充電電壓 13.6V
溫度補償系數(shù) －3.5mV/℃
3．2 高壓脈沖部分的設計
以UC3526PWM芯片為核心進行驅動部分的設計，UC3526的兩路輸出分別接到推挽部分的主開關器件上，通過變壓器升壓后，輸出5000V左右的高壓脈沖，高壓脈沖的寬度由裝在該電源外殼上的電位器調節(jié)。
3．2．1 高壓脈沖部分的主要要求
1）高壓脈沖電壓為5000V左右，但電流小，不連續(xù)，對人、畜及動物無致命傷害。
2）脈沖寬度可調節(jié)，以盡量減小工作時的能耗，又能達到目的。
3．2．2 脈寬調制電路的選擇及原理
電圍欄的輸出脈沖并不需要高的頻率，在考慮達到要求的條件下，盡量選用低的頻率和較窄的脈寬，以減小電能的消耗。
UC3526是一款高性能的單片集成脈寬調制型開關穩(wěn)壓器控制電路，它采用18腳雙列直插封裝。雙端互補驅動級可輸出直流100mA電流。并可提供外同步、軟啟動，欠壓鎖定，死區(qū)調節(jié)[3]。與其它集成脈寬調制器相比，它能穩(wěn)定地輸出低至1Hz左右的脈沖。各引腳功能如下,其原理框圖如圖2所示。
圖2 UC3526原理框圖
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