LVD太陽能電磁感應(yīng)燈開發(fā)
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為解決工業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染和堅(jiān)決執(zhí)行國家政府倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展，綠色能源在如今越來越受到關(guān)注，尤其是太陽能，作為綠色能源，它既無污染又節(jié)能。電磁感應(yīng)燈也是綠色光源，長壽命和高光效可以節(jié)約大量的電能和維修費(fèi)用。本文結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)了LVD型太陽能電磁感應(yīng)燈。
2 LVD太陽能電磁感應(yīng)燈的原理
如圖1所示：LVD太陽能電磁感應(yīng)燈的結(jié)構(gòu)主要分成4個(gè)模塊構(gòu)成，第一是太陽能電池模塊，用以實(shí)現(xiàn)太陽能向電能的轉(zhuǎn)變;第二個(gè)是控制電路，用以控制太陽能電池與蓄電池之間的充放電，蓄電池對負(fù)載供電，以及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全工作的保護(hù)控制等;第三部分是蓄電池，太陽能轉(zhuǎn)變成的電能存儲在蓄電池中;第四個(gè)部分是電磁感應(yīng)光源。下面分別介紹這四個(gè)部分。
2.1 太陽能電池
太陽能電池是一種能將太陽光轉(zhuǎn)化成為電壓的器件，它們有一個(gè)共同點(diǎn)，就是對這些件器件輸入特定的光，則會發(fā)生光電效應(yīng)，把光能轉(zhuǎn)變成為電能。如圖2所示，太陽能電池是由兩種不同摻雜的材料壓制而成，分別形成一個(gè)pn結(jié)，在特點(diǎn)波長太陽光的照射下n區(qū)和P區(qū)之間會形成一定的電勢差，這個(gè)電勢差決定了電池的最大供電電壓。如果把電池上下連接形成回路，太陽能電池就可以向負(fù)載供電。
從原理上來說只要把太陽能電池和負(fù)載直接連接給負(fù)載供電，負(fù)載就可以工作，但實(shí)際上因?yàn)樘柲苁遣粩嘧兓?，一方面其供電時(shí)間和負(fù)載工作時(shí)間可能不一致，另一方面負(fù)載往往需要在一定的電壓下才能工作，太陽能電池不具備提供恒定電壓的能力，所以現(xiàn)在所有的太陽能供電系統(tǒng)都配合有蓄電池一起工作。
對于光源這個(gè)特定的產(chǎn)品，LVD電磁感應(yīng)燈配合太陽能電池有其特有的優(yōu)越性。因?yàn)槲覀冎?，太陽能雖然是綠色免費(fèi)的能源，但是太陽能電池的造價(jià)卻非常的昂貴。而目前通常采用的太陽能電池能提供的電壓只是在0.5v左右，因此要想能讓氣體放電光源工作，勢必要大量的太陽能電池串聯(lián)用以提供足夠的電壓，這樣造價(jià)勢必非常昂貴。而LVD電磁感應(yīng)燈能在非常低的電壓下工作(150v時(shí)可以正常工作)，這可以大大減少太陽能電池的數(shù)目，使得系統(tǒng)成本降低。
控制電路是系統(tǒng)工作的核心，它的主要功能有：
2.2.1 控制系統(tǒng)的充放電
充電時(shí)，太陽能電池對蓄電池充電放電時(shí)，蓄電池的電能對負(fù)載供電。當(dāng)然蓄電池的電壓遠(yuǎn)不能滿足負(fù)載工作的要求，控制電路會對蓄電池的輸出電壓進(jìn)行升壓處理。
2.2.2 定時(shí)工作
可以自動(dòng)設(shè)定系統(tǒng)的工作時(shí)間，當(dāng)蓄電池電力不足，或輸出電壓過底時(shí)，自動(dòng)切斷負(fù)載并控制太陽能電池對蓄電池充電。
2.2.3 保護(hù)功能
控制電路可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的保護(hù)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，如負(fù)載短路，開路，電池反接，過量充電等情況時(shí)自動(dòng)切斷線路3。
前面所說的太陽能電池不能直接對負(fù)載供電，必須把電能存儲在蓄電池中，蓄電池對負(fù)載供電，但是蓄電池的電壓不能加在太陽能電池上，必須保證太陽能電池和蓄電池之間的充電是單向的。最簡單的方法是在太陽能電池和蓄電池之間加一個(gè)二極管，如圖3所示。
2.2.4 LVD電磁感應(yīng)燈
LVD型感應(yīng)無極熒光燈是利用H型放電原理制成的新型光源，其結(jié)構(gòu)由高頻發(fā)生器，功率耦合線圈，無極熒光燈管組成。高頻發(fā)生器產(chǎn)生的高頻能量通過功率耦合線圈耦合到燈管內(nèi)的等離子體中，激發(fā)等離子體和通過熒光粉轉(zhuǎn)換發(fā)光。
蓄電池電能經(jīng)過升壓后對LVD電磁感應(yīng)燈供電，因LVD電磁感應(yīng)燈的高頻發(fā)生器內(nèi)部本身具備boost升壓電路，所以它對蓄電池的供電電壓的要求大大降低了，系統(tǒng)只要能提供150v的電壓，LVD電磁感應(yīng)燈就能正常工作。這使得系統(tǒng)需要的太陽能電池?cái)?shù)目可以大大降低，成本也隨之降低了。
3 應(yīng)用實(shí)例
采用80w太陽能電池的電磁感應(yīng)燈在年平均日照條件下，燈在40w的額定功率下每晚能工作5小時(shí)左右，基本能滿足夜間照明的要求。如果把LVD太陽能電磁感應(yīng)燈和市電結(jié)合，在電池電量充足的條件下，由太陽能電池供電，電池電量不足時(shí)，由市電供電，這就能大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適用范圍。
4 結(jié)語
LVD太陽能電磁感應(yīng)燈把太陽能技術(shù)和無極燈技術(shù)緊密的結(jié)合在一起，充分利用了雙方的優(yōu)點(diǎn)，是一種節(jié)能環(huán)保的新產(chǎn)品。其在照明領(lǐng)域應(yīng)用的另一個(gè)優(yōu)越性就是它能大大簡化煩瑣的照明布線問題，每一個(gè)光源都是一個(gè)獨(dú)立的工作系統(tǒng)。
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