基于太阳能电池的网络电源。方案、说明

基于太阳能电池的网络供电。无线电电子电气工程百科全书

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基于小型太阳能电池和 LED，可以制作具有电流隔离但无需隔离变压器的低功率主电源。太阳能电池板可以单独购买，也可以从独立的 LED 草坪灯中拆下，LED 可以从 LED 手电筒或电池灯中购买。

基于太阳能电池的交流电源
图。 1

这种电源由 Wolta Solar 商标的草坪灯的 25x25 mm 太阳能电池和灯中的 LED 组装而成。框图如图所示。 1. LED EL1-EL14 照亮太阳能电池板 GB1，产生恒定电压。其输出电流取决于照度，而照度又由 LED 的参数和通过 LED 的电流决定。 LED 由带有镇流电容器 C1 的主电源供电。交流电压对二极管电桥VD1-VD4进行整流，整流电压的纹波对电容器C2进行平滑。齐纳二极管VD5（标称稳定电压为56V）在正常模式下不参与整流器的工作，仅起到保护电容器C2不被击穿的作用。事实上，如果其中一个 LED 烧坏，电容器 C2 两端的整流电压可能会超过 300 V，从而导致 LED 失效。电阻R1限制施加市电电压时的浪涌电流，R2确保断电后电容器C1放电。太阳能电池输出端的电容器 C3 还可消除两倍电源频率的电压纹波。

通过 LED 的平均电流以及太阳能电池的最大输出电流是通过选择电容器 C1 来设置的。通过测量所需平均电流Id下LED上的电压Ud并知道其数量N，计算出电容器C1的电容值=Id/[4F(√2UC - N*Ud]，其中 Uс - 电源电压； F——电源电压频率。对于通过 LED 的各种电流值（1 - Id = 10 mA，2 - Id = 20 mA），电源单元的输出电压与负载电流的关系如图 2 所示。 XNUMX.

基于太阳能电池的交流电源
图。 2

电源设计如图3所示。 4. 大多数元件可以放置在印刷电路板上，其图如图XNUMX所示。 XNUMX. 太阳能电池直接安装在LED上，并用热胶沿着边缘固定。您可以使用有线安装方式，无需印刷电路板，用热胶将所有元件固定在一起。

基于太阳能电池的交流电源
图。 3

电源使用绝缘材料外壳。该器件使用电阻器 MLT、S2-23。电容器C1必须设计工作在至少250V的交流电压下；额定电压73V允许使用K17-630电容器。氧化物电容器为进口电容器。二极管 - 任何允许反向电压为 300 ... 400 V 且为 LED 供电所需直流电的整流器。

基于太阳能电池的交流电源
图。 4

所提议的电源尺寸较小，这当然取决于所使用的元件类型和安装选项。该器件可用于为各种低电流消耗的电子设备供电，例如多功能时钟、电子温度计、气象站，这些设备由两节原电池或AA或AAA电池供电。

通过改变LED的数量和通过它们的电流，您可以改变太阳能电池的输出电流。但应记住，大多数低功率照明白光 LED 的最大允许电流不超过 20 ... 30 mA。

作者：I. Nechaev

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