[发明专利]一种太阳能驱动LED装置

说明书

技术领域

本发明属于照明领域，更具体的涉及一种太阳能驱动LED装置。

背景技术

一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球形成以来，生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。海上太阳能项目新型船舶由它们反射的阳光都自动聚集到甲板中心的中央，加热锅炉里的水,产生高温高压蒸汽，推动发动机，从而产生电力。

近年来随着太阳能光伏发电技术和LED照明技术的发展，太阳能LED路灯已进入了城市照明领域。LED作为照明光源与传统的照明光源相比具有直流低电压驱动、耗电量少、抗振动、寿命长、纳秒级的响应速度、设计空间大、环保、可连续开关闪断，能轻松实现0～100%调光功能等优点，被认为是新一代的绿色照明设备。LED驱动结构是一个具有高开关频率的升压型DC-DC转换器，PWM调制的电流控制模式，非常合适于驱动大电流LED。

发明内容

1、本发明的目的。

本发明为了有效利用太阳能能源，节省能源的浪费，而提出了一种太阳能驱动LED装置。

2、本发明所采用的技术方案。

太阳能驱动LED，包括升压电路、恒流限压控制电路、单片机及其外围设备、电源电路四个部分，采用升压斩波电路实现升压，UC3843构成电流型控制器，集成运放LM358组成的恒流限压控制电路，电源对电路的供电，；单片机部分接收用户输入的恒流值以及限压值，并通过单片机PWM的输出值作为基准电流，送到电流控制以及限压电路；检测电压电流的反馈回路则实时采集当下的输出电压和输出电流，一方面送到单片机经AD转换后进行实时显示。另一方面则送给电流控制及限压部分作为反馈量与基准值进行比较，产生的偏差经PID运算后送到UC3843，实现不同占空比的PWM输出，最终使输出电流稳定在设定值。

更进一步的具体实施例中，控制电路主要包括三部分：电流环部分、电压环部分以及UC3843控制输出部分，在反馈控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用，通过不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象的被控量进行控制即偏差控制。

更进一步的具体实施例中，在控制电路中，运算产生的偏差信号经PID控制器运算后送到UC3843，产生一个动态的PWM占空比输出值，使输出电压动态的趋于设定值，并最终使输出电压稳定下来，等于或无限接近于设定值。

更进一步的具体实施例中，该部分主要是将采集回来的输出电压的分压值SLV，与单片机发送过来的对应于设定电压值的电压值DYH进行比较，并将偏差信号经PID运算，得到一个输出电压。

更进一步的具体实施例中，电流环部分将采集回来的反映输出电流的电压值SLI-与SLI+经差分放大后得到一个输出电压SILD，该电压值与单片机发送过来的对应于设定恒流值的电压值DLH进行比较，并将偏差信号经PID运算，得到一个输出电压，且将输出电压SILD送到单片机，经AD转换后，显示当前的电流值。

更进一步的具体实施例中，单片机包括单片机电路、数码管显示电路、按键电路、蜂鸣器指示灯电路以及PWM输出电路，进行恒流值以及限压值的设定，并输出与之相对应的电压值作为基准电压送到控制电路部分，并时刻显示当下的输出电压值和电流值，且在输出电压达到限压值时能够产生声光报警。

3、本发明的有益效果。

本发明提出的太阳能驱动LED，能够有效利用太阳能，无需供电，节约能源，能够广泛适用。

附图说明

图1为本发明的示意图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

实施例

为了有效利用太阳能能源，节省能源的浪费，而提出了一种太阳能驱动LED装置，包括升压电路、恒流限压控制电路、单片机及其外围设备、电源电路四个部分，采用升压斩波电路实现升压，UC3843构成电流型控制器，集成运放LM358组成的恒流限压控制电路，电源对电路的供电，；单片机部分接收用户输入的恒流值以及限压值，并通过单片机PWM的输出值作为基准电流，送到电流控制以及限压电路；检测电压电流的反馈回路则实时采集当下的输出电压和输出电流，一方面送到单片机经AD转换后进行实时显示。另一方面则送给电流控制及限压部分作为反馈量与基准值进行比较，产生的偏差经PID运算后送到UC3843，实现不同占空比的PWM输出，最终使输出电流稳定在设定值。控制电路主要包括三部分：电流环部分、电压环部分以及UC3843控制输出部分，在反馈控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用，通过不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象的被控量进行控制即偏差控制。在控制电路中，运算产生的偏差信号经PID控制器运算后送到UC3843，产生一个动态的PWM占空比输出值，使输出电压动态的趋于设定值，并最终使输出电压稳定下来，等于或无限接近于设定值。该部分主要是将采集回来的输出电压的分压值SLV，与单片机发送过来的对应于设定电压值的电压值DYH进行比较，并将偏差信号经PID运算，得到一个输出电压。电流环部分将采集回来的反映输出电流的电压值SLI-与SLI+经差分放大后得到一个输出电压SILD，该电压值与单片机发送过来的对应于设定恒流值的电压值DLH进行比较，并将偏差信号经PID运算，得到一个输出电压，且将输出电压SILD送到单片机，经AD转换后，显示当前的电流值。单片机包括单片机电路、数码管显示电路、按键电路、蜂鸣器指示灯电路以及PWM输出电路，进行恒流值以及限压值的设定，并输出与之相对应的电压值作为基准电压送到控制电路部分，并时刻显示当下的输出电压值和电流值，且在输出电压达到限压值时能够产生声光报警。通过本发明提出的太阳能驱动LED，能够有效利用太阳能，无需供电，节约能源，能够广泛适用。