為太陽能燈供電的低損耗電路的設計

圖1所示太陽能燈電路是一種低損耗電路，使用一只7W四引腳CFL(小型熒光燈)和一塊12V、7-Ahr密封免維護電池。逆變器的效率大于85%，靜態電流小于2mA。它有一個帶電池過放電保護功能和過充電保護功能的并聯充電控制器。低靜態電流、過放電保護功能和過充電保護功能三者確保電池使用壽命很長。逆變器的預熱功能可以避免CFL兩端變黑，從而延長其使用壽命。這一電路可在農村地區用作一種可靠小巧的便攜式光源，在城市用作應急燈系統。并聯充電控制器電路包括IC1(低電流2.5V電壓基準源LM385)和IC2(LM324比較器)。配有電阻R1 ~ R8和三極管Q1的IC2A可防止電池過放電。

當電池電壓低于10.8V時，該電路切斷負載(逆變器和燈管)，從而防止電池過放電。在無負載狀況下，電池放電后的電壓約為12.2V，因此，為防止出現振蕩現象，電路提供的過放電復位電壓為12.3V。紅發光二極管LED1指示低電壓狀態。配有電阻R9 ~ R14和三極管Q2的IC2B可防止電池過充電。當電池電壓超過14.8V時，Q2導通，并使太陽能電池陣列旁流，從而防止電池過充電。當電池電壓低于12.5V時，Q2截止，太陽能板電池陣列對電池進行充電。D2為一支反向阻隔二極管。它能防電池在太陽能電池不產生電能時對太陽能電池放電。黃發光二極管LED2指示電池充滿電。綠發光二極管LED3與IC2c和電阻R15 ~ R20一起，提供充電指示。

表1、2、3列出了電路中磁性元件的鐵心與繞組的數據。逆變器使用一個以MOSFET管為開關器件的D類推挽外驅動電路，IC3(SG3524)驅動這一逆變器。外驅動結構可以在各種環境下確保電路無故障起動。

開關頻率約為26kHz。Q6與電阻R29、R30、R31和電容C10一起構成預熱電路。除12V、7-Ahr密封免維護電池外，電路還使用了一塊10W、12V的單晶硅太陽能電池板。對一塊充滿電的電池來說，有記錄的備用時間大約是8～10個小時，使用7W四腳熒光燈的光輸出為370流明。