基于TL431的太阳能LED路灯控制器设计

2011-08-13公茂法张晓明

电子技术应用 2011年6期

公茂法，贾斌，公政，张晓明，李琦

（山东科技大学信息与电气学院，山东青岛 266510）

太阳能路灯系统实质上是一个小的独立光伏系统，主要由太阳能电池、蓄电池、控制电路、照明电路四部分组成。

目前，太阳能路灯控制器还处于研究和开发阶段，市售的控制器多采用单片机控制方式，有电路复杂、成本较高、维修困难等缺点[1-3]。针对这些不足，本文设计了一种新型的太阳能LED照明控制电路，利用TL431的可控开关特性实现了太阳能路灯系统路灯的开关控制、蓄电池过充电、过放电保护等功能。该控制器高效、节能、灵敏，能够满足太阳能路灯在实际应用中的要求。

1 控制器主要功能

(1)蓄电池过充电保护功能：白天，光伏板在控制器的控制下向蓄电池充电，当蓄电池端电压升高到14.4 V时，控制器自动切断充电回路，防止过充电，保护蓄电池，延长其寿命。

(2)蓄电池过放电保护功能：夜晚，蓄电池在控制器的控制下向LED路灯供电，当蓄电池端电压降低到10.6 V时，控制器自动切断LED路灯，避免蓄电池过放电。

(3)LED路灯自动通断功能与恒流控制功能：夜幕降临时，自然光照亮度低于室外照明亮度要求，控制器自动打开太阳能路灯开关，蓄电池向路灯供电。当白天自然光充足时，控制器控制太阳能路灯自动熄灭。蓄电池电压通常被控制在10.6 V～14.4 V之间。为保持LED路灯的光照度基本一致并提高蓄电池供电时间，通过LED路灯恒流控制电路控制LED路灯电流基本保持恒流。