【正文】 電路行為最好、最簡便的方法。 2. 觀察仿真結(jié)果 根據(jù)具體電路圖來觀察結(jié)果。元器件細(xì)節(jié)包括符號與可選的管腳、模型和管封裝信息。 4. 單擊 Edit 按鈕，貪吃 Component Properties（元件屬性）對話框。 7. 選擇新元件存放的系列后，單擊 OK 按鈕，將自動返回到 Database Manager對話框中。 其中太陽能電池選 用的是： 20W 單晶硅太陽能電池 蓄電池選用的是：免維護(hù)鉛酸蓄電池（ 12V 3Ah） 比較器選用的是： LM339 穩(wěn)壓器選用的是： TL431 升壓芯片選用的是： TL3757 工作原理介紹 光 — 電直接轉(zhuǎn)換方式 是利用光電效應(yīng)，將太陽輻射直接轉(zhuǎn)換成電能， 該轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。 充電模塊是根據(jù)蓄電池的性能選擇合適的充電方式進(jìn)行充電 。繼電器開關(guān)的動斷都是由相應(yīng)的控制模塊來決定的。 當(dāng)太陽能電池輸出電壓小于 12V 時，比較器的同相端輸入小于基準(zhǔn)電壓（反向端）， Q1 截止， L1 沒有電流通過，繼電器沒有動作，此時，太陽能電池通過升壓電路向蓄電池充電。 該電路圖實現(xiàn)對蓄電池的過充保護(hù)。 方案一電路簡單，易于理解，控制器主要實現(xiàn)對升壓模塊的控制和過充保護(hù)。放電之后，電壓又會低于設(shè)定電壓。 鉛酸蓄電池是荷電出廠，由于自放電等原因，投入運行前要作補充充電和一次容量試驗。 浮充充電 浮充電壓的原則： 自放電損失； ，能依靠浮充電很快地補充損失的電量，以備下一次放電； ，電池極板生成的 PbO2 較為致密，以保護(hù)板柵不致于很快 腐蝕； O2 與 H2 析出，并減少負(fù)極鹽化 ； 充電壓的選擇還要考慮其他的影響因素：電解液濃度對浮充電壓的影響、 板柵合金對浮充電壓的影響。C 而言，所以當(dāng)環(huán)境溫度變化時，需按溫度系數(shù)補償，調(diào)整浮充電壓。C。 （注： 30mV/176。電池開路時由于自放電 電池容量損失。一般正極的自放電不大。 因此，選用的 12V 鉛酸蓄電池的浮充電壓為 ，均充電壓為 。 U2C、 U2B 控制 電流 。比較基準(zhǔn)電壓 ，由 TL431 提供。 自放電率 自放電率用單位時間容量降低的百分?jǐn)?shù)表示。若在點擊中存在著析氫過電位低的金屬雜質(zhì)，這些雜質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)能給成腐蝕微電池，結(jié)果負(fù)極金屬自溶解，并伴有氫氣析出，從而容量減少。C，均充電壓降低 30mV； 6V單體數(shù)值減半。 12V 單體均衡充電：一般采用恒壓限流進(jìn)行充電，充電電壓按 度補償系數(shù)為： 30mV/176。 ：以單體 電壓充電，同時充 電電流不超過 ，直到充電電流降到 以下 3 小時不變，就認(rèn)為電池充足。不同廠家對浮充電壓的具體規(guī)定不一樣，要根據(jù)環(huán)境溫度的變化，對 浮充電壓應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。在 電壓下終點，同時充電電流不超過 ，直到充電電流降到 以下 3 小時不變，就認(rèn)為電池充足。 由第一章 可知， 鉛酸蓄電池目前的充電方式主要有恒流、恒壓、恒壓限流、脈沖快速充電。 ① 此電路采用直充，雖然成本低，但是這種簡單的充電方式會嚴(yán)重?fù)p壞蓄電池的使用壽命； 33 ② DCDC 升壓芯片 MAX618 的輸出電流較小， 不足以充電， 影響充電效率； ③ 充電和放電（蓄電池的自放電）只有一個切換點。過充判斷是由穩(wěn)壓器 LM317 為 LM339 比較器提供基準(zhǔn)電壓，兩個三極管 Q Q3 起開關(guān)作用。圖 45 是 MAX618 芯片的典型工作電路，此電路也作為升壓電路用于方案一太陽能充電器電路。 圖 43 方案一太陽能充電器電路圖 比較電路 T 升壓 保護(hù) KL1 常開 KL1 常閉 KL2常閉 X D S B 31 圖 44 由采樣電阻獲得采樣電壓通過 比較器 LM339 來 判斷 太陽能電池輸出電壓是否小于 12V。晶體二極管在這個電路中稱為防回流二極管，防止在弱光時，蓄電池對太陽能電池回流反充，造成不必要的電能損失。當(dāng)許多個電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方 陣了 。如果輸出電源為交流 220V 或者 110V，還需要配置逆變器。 6. 最后單擊“確定”按鈕，彈出“保 存元件”對話框。 2. 在數(shù)據(jù)庫名稱下拉列表中，選擇要編輯的原件所在的數(shù)據(jù)庫。 元件創(chuàng)建與編輯 利用元件創(chuàng)建向?qū)?chuàng)建元件 在電路圖仿真過程 中，有時 所要放置的元件在元器件庫中沒有，那么就需要在 Multisim9 中創(chuàng)建和編輯。可以使用前邊 已經(jīng)建立的電路，或打開文件夾中的電路文件（此電路中所有的元件、連線與儀表均已正確連接并設(shè)置好）。 Multisim9 提供一系列虛擬儀表，用戶可以用這些儀表測試電路的行為。 3. 給元件連線： Multisim9 提供了自動與手工兩種連線方法。新建一個仿真電路，也可以單擊 File→ New 菜單項，或者使用快捷鍵 Ctrl+N，打開一個空白的電路文件。 Multisim9 系列設(shè)計套件是一種緊密集成、終端對終端的解決方案，工程師利用這一軟件可有效地完成電子工程項目從最初的概念建模到最終的成品 的全過程。 EWB 的特點是：系統(tǒng)高度集成，界面直觀，操作方便，主要表現(xiàn)在元器件的選取、電路的輸入、虛擬儀表的 使用以及進(jìn)行各種分析，都可以在屏幕窗口直接操作，與實物一樣直觀。 原理很簡單，不再贅述。將這個電路稍加改動，就可以得到在很多實用的電源電路，如圖 3，4。顯見，這個深度的負(fù)反饋電路必然在 VI 等于基準(zhǔn)電壓處穩(wěn)定，此時 Vo=(1+R1/R2)Vref。C 保存溫度范圍 Tstg 65 至 +150 176。 TL431 性能概要 ? 可編程輸出電壓，達(dá) 36V ? 電壓參考源誤差：典型 +/%（ 25176。 TL431 的具體功能可以用如圖的功能模塊示意。該器件的典型動態(tài)阻抗為 時為 至 100mA，在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極管， 參考使從 邏輯電源可方便地獲得穩(wěn)定參考電壓。本電路中，當(dāng) C1= 時。當(dāng) Uin 不在門限電位范圍之間時，（ UinUR2 或 UinUR1）輸出為低電位（ UO=UOL），窗口電壓ΔU=UR2UR1。 如果需要將一個跳變點固定在某一個參考電壓值上，可在正反饋電路中接入一個非線性元件，如晶體二極管，利用二極管的單向?qū)щ娦?，便可實現(xiàn)上述要求。但隨之而來的是分辨率降低。在電路中引入正反饋可以克服這一缺點。當(dāng)輸入電壓 UinUr 時，輸出為高電 平 UOH。 LM339 可構(gòu)成單限比較器、 遲滯比較器、雙限比較器（窗口比較器）、振蕩器等。 LM339 的輸出端相當(dāng)于一只不接集電極電阻的晶體三極管，在使用時輸出端到正電源一般須接一只電阻（稱為上拉電阻，選 315K）。用作比較兩個電壓時，任意一個輸入端加一個固定電壓做參考電壓（也稱為門限電平，它可選擇 LM339 輸入共模范圍的任何一點），另一端加一個待比較的信號電壓。由于 LM339 使用靈 活，應(yīng)用廣泛，所以世界上各大 IC 生產(chǎn)廠、公司竟相推出自己的四比較器，如 IR233 ANI33 SF339 等，它們的參數(shù)基本一致，可互換使用。 LT3757 典型工作電路及封裝 （ a） 18 （ b） （ c） 圖 21 LT3757 典型工作電路 圖 22 LT3757 封裝 關(guān)于 LM339 LM339 簡介 LM339 集成塊內(nèi)部裝有四個獨立的電壓比較器，該電壓比較器的特點是： 1）失調(diào)電壓小，典型值為 2mV； 2）電源電壓范圍寬，單電源為 236V，雙電源電壓為177。必須接 一個 F 或更大的 旁路 電容 ， 電容要靠近管腳 。 產(chǎn)生 滯后是 由 外部電阻分壓器和一個精確的內(nèi)部 為 2μ A 的下拉電流 。 INTVCC 可以直接連接到 VIN。 當(dāng)集成電路被關(guān)閉， 熱停工或 者 當(dāng) INTVCC 高于或低于過壓或紫外線閾值時分別 驅(qū)動 到 GND。開爾文連接這個引腳到 場效應(yīng)管正極的 N 開關(guān)電源電流檢測電阻 。若使用此功能，一個 RT 電阻應(yīng) 選擇 開關(guān)頻率低于 20％的同步脈沖的頻率。 使用一個電阻接 GND 來 設(shè)置頻率 。在軟啟動間隔設(shè)置一個外部電容器。 LT3757 性能概要 ? 面向升壓型、反激式、 SEPIC 和負(fù)輸出應(yīng)用 ? 寬輸入工作電壓范圍： 至 40V ? 利 用單個反饋引腳設(shè)置正或負(fù)輸 出電壓 ? 可選固定 100kHz 至 1MHz 工作頻率 ? 可同步至 一個 外部時鐘 ? 可編程軟啟動 ? 集成的低端驅(qū)動器 ? 電流模式控制 提供超卓的瞬態(tài)響應(yīng) ? 內(nèi)部 低壓差電壓穩(wěn)壓器 ? 低停機電流 1uA ? 輸出過壓和過流保護(hù) ? 具遲滯的可編程輸入欠壓閉鎖 LT3757 引腳說明及功能 VC（ Pin 1）：誤差放大 器 補償引腳， 用于穩(wěn)定與外部 RC 網(wǎng)絡(luò)的電壓回路 。 LT3757 用內(nèi)部 調(diào)節(jié)的 電源驅(qū)動外部 N 溝道 MOSFET。一套用于正輸出電壓，具有 基準(zhǔn)電壓；另一套用于負(fù)輸出電壓，具有 基準(zhǔn)電壓，兩個基準(zhǔn)都來自單一反饋引腳，從而使 LT3757 成為適用于多種類型電源設(shè)計的高度通用 DC/DC 控制器。 對于大功率的太陽能電池組件 (小功率就免了 )。對于蓄電池來講 ,一般有 6V、 12V、 24V 的 ,那么如何將太陽能電池和蓄電池配接起來 ?通常來說 ,太陽能電池的額定輸出電壓要比蓄電池高 ～ 倍 ,這是因為蓄電池的充電效率決定的 ,因為太陽能電池的充電 ,不 像 使用市電給蓄電池充電一樣有較大的選擇余地 ,況且它在給蓄電池充電的時候功率波動比較大 ,這要先考慮太陽能電池的成本問題。小功率的太陽能電池可選用鎳鎘、鎳氫或者鋰電池等 ； 中功率的太陽能電池 ,可以選用密封的免維護(hù)的鉛酸蓄電池 ； 而大功率的太陽能電池則應(yīng)該選 15 用鉛酸蓄電池或者是蓄電池組。音癡，極化電壓是影響充電速度的重要因素。因此電解液中產(chǎn)生的氣泡很少，可以節(jié)省電能、降低蓄電池的溫升，避免損壞電池的極板。在充電開始階段，由于電池電壓過低，為避免電流過大而損壞電池，就采用恒流充電法來限制充電電流。一般單格電池充電電壓選為 。 一般適用于新蓄電池和故障修復(fù)蓄電池的初充電。如果容量不同，應(yīng)按容量小的蓄電池來決定充電電流。 額定容量也叫保證容量，是按國家或有關(guān)部門頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，保證電池在一定的放電條件下應(yīng)該放出最低限度的容量。 理論容量是把活性物質(zhì) 的質(zhì)量按法拉第定律計算而得的最高理論值。放電電流越大，允許的放電時間久越短，放電終止電壓也越低。 放電時，正極板上的 PbSO4 核負(fù)極板上的 Pb，都與電解液中的H2SO4 反應(yīng)生成硫酸鉛（ PbSO4） ，沉附在正、負(fù)極板上。 當(dāng)充電接近終點時， PbSO4 已基本還原成 PbO2 和 Pb，這時，過剩的充電電流將電解水使正極板附近產(chǎn)生 O2 從電解液中溢出，負(fù)極板附近產(chǎn)生 H2 從電解液中溢出，電解液液面高度降低。 鉛酸蓄電池的電化學(xué)反應(yīng)原理就是充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能在電池內(nèi)儲存起來，放電時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能供給外系統(tǒng)。將活性物質(zhì)調(diào)成糊狀填充在柵架的空隙里并進(jìn)行干燥即形成極板。（研究發(fā)現(xiàn)：電池充電過程對電池壽命影響最大，放電過程的影響較少。 通氣塞中裝有催化劑鈀，可促使氫、氧離子重新結(jié)合成水回到蓄電池中。因此殼體底部不需要凸起的肋條，降低了極板組的高度，增大了極板上方的容積，使電解液貯存量增多。 免維護(hù)電池 使用中不需維護(hù)，可用 3~4 年不需補加蒸餾水，極樁腐蝕極少，自放電少。 干荷電鉛蓄電池 新蓄電池的極板處于干燥的已充電狀態(tài)，電池內(nèi)部無電解液。 目前有很多種類的蓄電池，除使用量最大的鉛酸蓄電池外，還有 鎳氫 蓄 電池、鎳鎘 蓄 電池、鋰離子 蓄 電池、聚合物鋰 蓄 電池、鋅空 蓄 電池、燃料 蓄 電池等 。 20W 單晶硅太陽能電池組件參數(shù)： 工作溫度： 45~+80176?？紤]到 電路的 電流問題，并且單晶硅太陽能電池的最大功率在 20W 以下的 電流都 10 小于 1A。 實驗室成果也有 20%以上的。 單晶硅太陽能電池是當(dāng)前開發(fā)得最快的，它的構(gòu)造和生產(chǎn)工藝已定性，產(chǎn)品廣泛用于空間和地面。為防止太陽能電池由于熱斑效應(yīng)而被破壞，需要在太陽能電池組件的正負(fù)極間并聯(lián)一個旁通二極管，以避免光照組件所產(chǎn)生的能量被遮蔽的組件所消耗。 由于太陽能電池組件的輸出功率取決于體內(nèi)輻照度、太陽能光譜的分布和太陽能電池的溫度，因此太陽能電池組件的測量在標(biāo)準(zhǔn)條件下（ STC）進(jìn)行，測量條件被歐洲委員會定義為 101 號標(biāo)準(zhǔn)，其條件是： 光譜福照度 1000W/㎡ 大氣質(zhì)量系數(shù) 9 太陽電池溫度 25176。C 。 當(dāng)太陽能電池組件的電壓上升時，例如通過增加負(fù)載的電阻值或組件的電壓從零（ 短路條件下）開始增加時，增加的輸出功率亦從 0 開始增加；當(dāng)電壓達(dá)到一定值是，功率可達(dá)到最大，這是當(dāng)阻值繼續(xù)增加時，功率將躍過最大點，并逐漸減少至零，