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          單片機(jī)大功率太陽(yáng)能LED路燈電路設(shè)計(jì)與仿真解析

          作者: 時(shí)間:2016-12-04 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            1、引言

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201612/325650.htm

            LED作為第四代照明光源,正以其獨(dú)有的優(yōu)越性在城市美化、道路照明、庭院照明、室內(nèi)照明以及其他各領(lǐng)域中得到越來越廣的應(yīng)用。尤其在偏遠(yuǎn)無電地區(qū),太陽(yáng)能照明燈具以其不可阻擋的優(yōu)勢(shì)得到迅速的推廣應(yīng)用。某作者對(duì)LED燈中的太陽(yáng)能電池板的安裝、控制器的功能、鉛蓄電池的安置和恒流驅(qū)動(dòng)電路等進(jìn)行了探討,但沒有給出控制器等關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)和仿真。另一些作者從光源設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)和散熱設(shè)計(jì)3方面說明了LED路燈設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則,但使用的電路沒有實(shí)現(xiàn)智能化,無法進(jìn)行程序控制。

            本文設(shè)計(jì)和仿真了一基于AT89C52單片機(jī)智能控制的,功率約為40W太陽(yáng)能LED路燈。它采用了雙電源供電模式,具備光控和時(shí)控功能,抗干擾能力較強(qiáng)。文中主要介紹了太陽(yáng)能LED路燈發(fā)光面板的設(shè)計(jì)、太陽(yáng)能電池與蓄電池的選擇,同時(shí)詳細(xì)分析和討論了路燈各部分的電路設(shè)計(jì)及工作原理,并應(yīng)用Protues和keil軟件對(duì)LED路燈的充電電路、升壓電路和控制電路進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)一致。

            2、太陽(yáng)能LED路燈硬件電路設(shè)計(jì)

            2.1 系統(tǒng)硬件組成

            太陽(yáng)能LED路燈系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池組件、LED燈具、燈桿和控制箱(內(nèi)有充電器、控制器、蓄電池等等)四部分構(gòu)成。本文設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能LED路燈總功率約為40W.電路的結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。從中可以看出,該系統(tǒng)采用的是雙電源供電。系統(tǒng)電路主要由太陽(yáng)能電池、蓄電池、充電電路、升壓電路、控制電路、電LED驅(qū)動(dòng)電路和LED陣列組成。

            圖1 太陽(yáng)能LED路燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

            2.2 LED工作原理與電路設(shè)計(jì)

            LED具有對(duì)電壓敏感的特性,本設(shè)計(jì)選用的是杭科電子公司制造的型號(hào)為HKP2D1W1的30顆的白光LED.從圖2(A)所示的LED特性曲線圖可知,當(dāng)正向電壓達(dá)到314V以后只要稍微改變順向電壓,正向電流就會(huì)有很大的變化。為了得到預(yù)期的亮度并且避免正向電流超過LED的最高額定電流,因此本文采用的LED驅(qū)動(dòng)方式為電流驅(qū)動(dòng)?! ?span id="bdvdftb" class="hrefStyle" style="padding: 0px; margin: 0px; border: 0px;">LED陣列采用5行6列的形式,電路如圖2(B)所示。LED選用同一公司同一批次的產(chǎn)品,這樣可以認(rèn)為每顆LED的特性基本相同的。因此流過每一列LED的電流均為350mA,也就是該一型號(hào)的LED的典型工作電流。系統(tǒng)的照明功率約為40W,光通量約為1200lm.

            圖2LED特性曲線及整列圖



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