【正文】 （ 2） （ 2）正常時約為 40mA，充電電流約為 85mA。 圖 11 太陽能電池等效電路 在實際的應(yīng)用情況中，日射量、溫度改變時，太陽能板的特性也會跟著改變，因此需加以修正。非晶硅由于發(fā)電效率比較低，且長期壽命不如晶硅，運用在中大型發(fā)電系統(tǒng)的機會比較少，通常的運用為個人化運用產(chǎn)品，如手電筒、計算器等；也有一些設(shè)計為建材屋瓦、壁面或帷幕墻的運用，但均非太陽能發(fā)電系統(tǒng)主流產(chǎn)品。 一般太陽能光電商品 ,其太陽能輸出電流如果在 300毫安 (mA)以下時，都只會在太陽能板正極輸出端，接裝一個負載極微小的防逆二極管 (消基二極管 )以防止蓄電池內(nèi)的電流逆流回到太陽能板 ,如此，就可以接上蓄電池使用 . 手機太陽能充電器發(fā)展及新技術(shù) 太陽能電池是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導體薄片，只要一照到光，瞬間就可輸出電壓及電流。 制作太陽能電池主要是以半導體材料為基礎(chǔ)，其工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電于轉(zhuǎn)換反應(yīng)制作。操作在直流對直流轉(zhuǎn)換連續(xù)導通模式 (Continous Condition Mode；簡稱 CCM)，所使用之方法是：先經(jīng)過 IsSpice 仿真軟件，來針對電路進行仿真分析，等分析確定無誤后，使用 Protel DXP 將模擬出來的結(jié)果以布線的方式來規(guī)劃硬件電路。 第一章 概述 選題的意義 在電力電子的領(lǐng)域中，對于電源供應(yīng)器 (Power Supply)有兩種不同的設(shè)計方式，一種線性式電源供應(yīng)器 (Linear Power Supply)，一種是切換式電源供應(yīng)器 (switching Power Supply)。但是，方便的同時也出現(xiàn)了不少問 題，特別是當你正在跟客戶商談時，當你在深山里迷路求救時，當你正在向你的上級領(lǐng)導回報情況時，當你在外地出差正與家人通話時手機突然斷電了，備用電池沒有電了又沒有帶手機充電器時，怎么辦？ 另外，現(xiàn)在手機多功能化發(fā)展趨勢，手機耗電量逐步增加，這就提高了對電池的要求，但是另一方面，電池隨著手機體積的逐漸縮小而變得越來越小，而電池供電技術(shù)卻并沒有隨之提高，這就帶來了待機時間減少的問題，給經(jīng)常外出的人帶來了不少麻煩。電路工作電流跟太陽光的強弱有關(guān)，正常時約為 40mA，充電電流約為 85mA. 三、畢業(yè)設(shè)計完成的具體內(nèi)容 1. 實習、收集資料 選擇設(shè)計方案 ,設(shè)計實體電路 電路原理說明及元器件選擇 繪制電氣原理框圖 繪制電路圖 列寫元器件材料表 2 編寫畢業(yè)設(shè)計說明書 (8000 字左右 ) 包 括 : 封面、畢業(yè)設(shè)計 (論文 )任務(wù)書、論文題目、目錄、摘要、正文、結(jié)束語、致謝、參考文獻、附錄等 四、參考文獻 3 摘要 目前，在各種光伏電站中，普遍采用太陽電池來收集太陽能并將它儲存于蓄電池中以便在需要時再逆變成 220V/50Hz 交流電供給用戶使用。然而，在利用太陽電池對蓄電池充電的過程中，由于太陽電池輸出特性的非線性，太陽電作點，并不是時刻處于池工最大功率點附近，從而造成太陽電池能量的浪費。為了解決這一問題，許多人在購買手機時候采用了雙電雙充的配置方案，用來解決耗電量大的問題。雖然線性式電源供應(yīng)器具有較小的漣波、較高的可靠度及沒有電磁干擾，但卻有效率低及體積大等缺點；而切換式電源供應(yīng)器雖具有體積小且輕，功率轉(zhuǎn)換效率高及較大的輸入電壓范圍的優(yōu)點，但的漣波、噪聲，以及電磁干擾的產(chǎn)生也不可忽略的問題。而太陽能 7 電池為單晶硅，陽光照射下輸出 8V 至 25V，使用降壓式電源轉(zhuǎn)換器使電壓降至穩(wěn)定的直流 6V 接至手機使手機充電。簡單來說，太陽光電的發(fā)電原理 ，是利用太陽電池吸收 ～ 太陽光，將光能直接轉(zhuǎn)變成電能輸出的一種發(fā)電方式。而此種太陽能光電池簡稱為太陽能電池，又 可稱為太陽能芯片。 14 太陽能電池特性 太陽能電池等效電路 ，其中等效電流源 iph 之大小與太陽能板所接受的日射量成正比，電流源 itp 為溫度變化時等效電流源的修正， PN 接面存在一非線性電阻 Rj，代表 PN 二極管的順向電阻， Dj為理想的 PN 二極體， vtp為溫度變化時二極管障壁電 9 位的修正電壓， Rs及 Rsh為電池本身的串聯(lián)及并聯(lián)電阻。 其中 iph為太陽能電池等效電路中的電流源， Lref為參考的日射量， L 表示為太陽光改變后的日射量， Iref為參考日射量下太陽能電池等效電路中的電流源， a 為電流溫度系數(shù)， b 為電壓溫度系數(shù)， Tref 為參考溫度。 （ 3） （ 3） 采用恒壓跟蹤（ CVT）方式實現(xiàn)對太陽電池 的最大功率跟蹤 電池充電是通過逆向化學反應(yīng)將能量存儲到化學系統(tǒng)里實現(xiàn)的，由于使用的化學物質(zhì)的不同，電池的特性也不同，其充電的方式也不大一樣。 最大充電電流往往以電池容量的數(shù)值來表示。能量以化學反應(yīng)的方式保存了下來。在電池充滿電后對電池容量的檢測使充電器停止對電池充電是很重要的，這樣可以避免對電池的損壞使電池的 壽命。做了一個整流器，使交流準位變成一直流準位。以 R、 C 電路控制輸出波形的穩(wěn)定，讓波形上下的振幅減小，已 13 得到較佳的品質(zhì)的直流輸出信號。 4. 切換周期為 T ；開關(guān)閉合時間為 DT ，打開時間為 (1 ??D)T 。使開關(guān)有個導通比 D =因而使在濾波器輸入端的平均電壓為 VsD 。 降壓式轉(zhuǎn)換器當操作于穩(wěn)態(tài)下時，會有下 列特性： 1. 電感電流為周期性： iL(t ??TLt) ??i ( ) 2. 平均電感電壓為零： 14 3. 在理想狀態(tài)下，電源所提供功率與傳遞至負載之功率相同。穩(wěn)態(tài)操作下電感電流一周期之凈變化必須為零，平均電感電流也為零。此種方法乃改變轉(zhuǎn)換晶體管的導通時間，并在 ON 期間內(nèi)來控制及調(diào)整輸出電壓至預定之值，雖然也可用其它方法來做控制和穩(wěn)壓，但是 PWM 的方法能提供極優(yōu)性能，例如較緊密的線路與較好的負載穩(wěn)壓率，而且在溫度變化時有較好的穩(wěn)定度。 PWM 控制電路可以是單端的形式，能夠驅(qū)動單一晶體管的轉(zhuǎn)換器，如反馳式或順向式轉(zhuǎn)換器。 以我們所介紹過的功率型 MOSFET 來說，首先 PWM 控制電路是以 圖騰極 (totempole)輸出，出現(xiàn)能夠直接驅(qū)動雙極式，而且也能夠直接來驅(qū)動 MOSFETs。另外一種電路為 Unitrode 公司的 UC1840 系列，此種控制電路在單端式功率轉(zhuǎn)換器的設(shè)計上具有很好的效果。而且具有過電壓(overvoltage)、欠電壓 (undervoltage)與過電 (overcurrent)保護電路 。 開關(guān)之切換 信號 T 圖 33 PWM 原理 使用材料 TL494 1 LM311 1 LM351 1 電阻： 2K? 1 電阻： 30K? 1 電阻： 10K? 1 可變電阻： 100K? 1 電容： 1 18 圖 34 TL494PWM 控制電路原理圖 TL494PWM 控制電路 19 TL494 為固定頻率的 PWM 電路，它結(jié)合了全部方塊圖所之功能，在切換式電源供應(yīng)器里可單端式或雙波道式的輸出控制。 外部輸入端的控制信號可輸入至腳 4 的截止時間控制端，與腳 1 16 誤差放大器的輸入端，其輸入端點的抵補電壓為 120mV，其可限制輸出截止時間至最小值，大約為最初鋸齒波周期時間的 4％。 誤差放大器的輸出會處于高主動狀態(tài)，而且在 PWM 比較器的非反相輸入端與其誤差放大器輸出乃為或門 (OR)運算結(jié)合，通常第一個誤差放大器都使用參考電壓和穩(wěn)壓輸出的，電壓做比較，其回路增益可依靠回授來控制。由于脈波寬度比較器和控制邏輯的傳播延遲使得他不能用為動態(tài)電流限制器。 因此 TL494 約兩個輸出級可以用單端方 式或是推挽方式來輸出，兩個輸出關(guān)西是不被拘束的，兩個集極和射極都有輸出端可茲利用，在共射極下狀態(tài)下，集極和射極電流在 200mA 時，集極和射極電壓大約在 ，而在共集極結(jié)構(gòu)下的電壓是 15V，在輸出過宰之下兩個輸出都有保護作用，一般這兩個輸出在共射極的轉(zhuǎn)換時間為 tr=150ns， tf=50s，所以