【文章內(nèi)容簡介】 最大功率點的電壓。 ⑤ 最大輸出功率 (PM)：在給定日照和溫度下光伏電池可能輸出的最大功率 ⑥填充因子 MOC SCPFF VI? ? (24) 11 ⑦ 光伏電池的轉(zhuǎn)換效率：輸出功率 PM與陽光投射到電池表面上的功率 PS之比，其值取決于工作點。通常采用光伏電池的最大效率值作為其效率η， /MPPT M SPP???? 太陽的光照強(qiáng)度對光伏電池轉(zhuǎn)換效率的影響 圖 2圖 25 分別是太陽能電池陣列在溫度為 25℃時，不同日照 (S)下表現(xiàn)出的電流 電壓 (IV)和功率 電壓 (PV)特性。從圖 26可知，太陽能電池陣列的輸出短路電流 (ISC)和最大功率點電流 (IM)隨日照強(qiáng)度的上升而顯著增大，也就是說式 (23)中 ISC強(qiáng)烈地控制著 I的大小。雖然日照的變化對陣列的輸出開路電壓影響不是那么大，但對為電流與電壓相乘的結(jié)果最大輸出功率來說，變化顯著，如圖 25 中虛線與各實線的交點所示。 ( W )P( A )I? ?VU? ?VUOO0.51.01.52.01 0 0 2 0 0 3 0 04 0 0 5 0 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 02 0 04 0 06 0 08 0 01 0 0 0228 0 0 W / mS?26 0 0 W / mS?24 0 0 W / mS?22 0 0 W / mS ?1 0 0 0 W8 0 0 W6 0 0 W4 0 0 W2 0 0 W1 0 0 0 W / mS ? 圖 24 不同日照下的 IV 關(guān)系曲線圖 圖 25 不同日照下的 PV 曲線圖 ( w )P( v )Vm a xPm a xVMP 圖 26 太陽能電池的 PV 特性曲線 本系統(tǒng)所采用的光伏電池 太陽能電池板是太陽能供電系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，是該充電器的核心部分，其功能是將太陽光的輻射能量轉(zhuǎn)化為電能，如今的便攜式數(shù)碼設(shè)備種類較多，所需電壓電流不等，對于輸入功率較大的設(shè)備，必須采用面積較大的電池板，而這又給攜帶帶來不便。因此該設(shè)計采用模塊式組合，根據(jù)不同充電負(fù)載的需要，將太陽能板進(jìn)行組合以達(dá)到具有一定要求的輸出功率和輸出電壓的一組光伏電池。本文以手機(jī)等常用小功率用電設(shè)備為例，說明其太陽能充電器的設(shè)計過程。所選用的太陽能電池板技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如下： 電壓： 6V 電流： 150160ma 標(biāo)準(zhǔn)測試條件下 （溫度 25度， , 1000w/m2下測試出來的） 尺寸： 11586mm 厚 3mm 重量： 40g 如下圖所示： 太陽能電池板 13 第四章、臺燈與收音機(jī)的研究與分析 、可調(diào)節(jié)亮度的臺燈 介紹 臺燈的工作原理 就是在燈管線路并聯(lián)一個可調(diào)電阻，當(dāng)電阻滑動的時候，電阻改變，通過它的電流也就改變，因為是并聯(lián)電路，電壓是一定的。當(dāng)并聯(lián)的可調(diào)電阻的電流改變后，通過燈管的電流也就改變了。電流越大，燈管越亮，電流越小，燈管越暗。 太陽能臺燈 是通過太陽能電池板利用光照 ,吸收太陽能將其轉(zhuǎn)換為電能 ,并貯存在蓄電池內(nèi) .當(dāng)需要照明時 ,打開開關(guān) ,即可用于照明 .采用超亮 LED 作光源 ,具有節(jié)能省電的特點 ,利用太陽能充電 ,無需頻繁更換電池 ,適應(yīng)了清潔、環(huán)保的發(fā)展趨勢。該產(chǎn)品攜帶方便 ,操作簡單 ,是現(xiàn)代生活中理想的照明工具 .雷銘太陽能為此推出一系列太陽能臺燈，有興趣的朋友可以相互交流。 太陽能 臺燈 的特點 (1)點燈不花錢 ―― 太陽能供電 清潔環(huán)保超節(jié)能，采用高亮度低功耗的高科技散光 LED燈作為光源。太陽能發(fā)電板或市電作為電源供應(yīng)。不但移動方便，而且?guī)缀醪缓氖须?。?jīng)氣象部門不完全統(tǒng)計（這個根據(jù)地方不同，也有很大的 差異），一般一年晴天占總天數(shù)的65%，用戶在白天出門時將電池盒取出并放置在陽臺上，當(dāng)傍晚回來再將電池盒插入臺燈，供晚上使用。在充裕的太陽下光照一天，臺燈可以連續(xù)使用 個小時以上，完全滿足用戶使用一個晚上。這樣就可以靠太陽能來維持學(xué)習(xí)臺燈的供電電源，且不使用國家電網(wǎng)的電來供電，這樣就不存在用戶額外支付電費。當(dāng)沒有陽光時，可以使用交流電供電， 60 顆高效散光 LED 燈才 ，卻等同于傳統(tǒng)白熾燈 45W 的亮，但其功耗之低。 的耗電量，一般是帶不動電表。即使帶動了電表，一個整年使用交流電供電，一年產(chǎn)生的電費 也就在 6元里面，所以本臺燈對用電量來說幾乎是免費使用的。 （ 2）護(hù)眼保健燈－直流照明無頻閃無輻射 提到臺燈的護(hù)眼和保健功能，就必須先了解 “ 頻閃 ” 和 “ 電磁輻射 ” 的含義以及對人體產(chǎn)生的危害。簡單的說，直接使用交流電的光源必然存在頻閃，發(fā)熱量大的光源也必然存在熱輻射。這個不難理解，市場上眾多的所謂 “ 護(hù)眼 ” 燈其實根本無法做到零頻閃和零輻射。而本產(chǎn)品是使用低壓直流供電，發(fā)熱量極低（ LED 是低功耗產(chǎn)品），即使本臺燈用交流電供電，也是使用了適配器，已經(jīng)將交流電變成了直流低壓電，這樣才能真正做到零頻閃和零輻射。 （ 3） 停電長明燈 ―― 完全具應(yīng)急燈功能 產(chǎn)品帶有充電功能，當(dāng)用戶用交流適配器供電時，一方面給 LED點亮提供能源，另一方如果電路板控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電池電壓低時能夠及時對內(nèi)部鎳氫電池充電，充滿后自動停止（帶負(fù)載充電一般 11 小時就能從無到充滿，如果電池有較多的余電，那么充電時間更短。）。停電時內(nèi)部電路會直接切到內(nèi)部鎳氫電池供電，電池充滿情況下，高亮度點亮?xí)r間長達(dá) 小時。當(dāng)連續(xù)停電無法實現(xiàn)交流充電，可以直接將取出電池盒放置在太陽下暴曬一天，就可以讓用戶使用 1天。在電力緊缺時常停電，給人們的生活帶來諸多不便，特別是夏天，一則 容易停電，另一則陽光非常的充裕，這樣到了晚上，用戶根本不要擔(dān)心因為停電而誤了學(xué)習(xí)做作業(yè)或其他的事情。本臺燈即可提供長時間的高效照明。 （ 4）超長壽命燈 ―― 低電壓小電流供電，光衰系數(shù)遠(yuǎn)小于熒光燈 采用低功耗高亮度散光的 LED 燈是環(huán)保高科技產(chǎn)品，只需低電壓小電流供電即可，它的使用壽命要比日光燈長 10 倍、比白熾燈長 100 倍。 （ 5）低壓安全燈 ―― 低壓供電無安全隱患 9V電壓供電，使用時不存在誤觸燈頭等造成傷害的問題。特別對好動的孩子，即使直接用手去觸摸臺燈內(nèi)部的導(dǎo)線接頭或金屬片，也不會存在任何的觸電事故。非常的安 全。 （ 6）環(huán)保 內(nèi)部使用的是鋰離子電池，符合國際環(huán)保公約要求，可以反復(fù)使用。 使用取之不盡，用之不絕的清潔能源 — 太陽能，節(jié)能環(huán)保，無二次污染。 （ 7） 一物多用 電池組件與燈體之間由于采用插卡式連接，電池組件可方便地從燈體上拔插下來，放置在太陽光下進(jìn)行自動充電。充滿后，可以直接放置在臺燈底盤槽上，供臺燈照明，也可以將電池盒內(nèi)的電板直接取下，為本公司生產(chǎn)的其他壁燈吊燈供電使用，插卡即可。 同時電池盒上有 USB 接口，可以直接為公司生產(chǎn)的其他燈具供電和充電使用，真正做到一物多用，使得本產(chǎn)品功能更加強(qiáng)大，實用。 （ 8）構(gòu)造新型時尚 本臺燈具有外觀新型，簡潔時尚，經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠穩(wěn)定，使用壽命較長等優(yōu)點 。 、太陽能收音機(jī) 介紹 太陽能收音機(jī)工作原理 小型太陽能收音機(jī)的電路如圖 1所示。它采用一只微型收音機(jī)專用集成電路 A做高頻放大和檢波，后面用兩只三極管 VT VT2作低頻放大和射極輸出，最后推動 8Ω 低阻耳塞機(jī)放音。 15 圖為 太陽能收音機(jī)電路 A（型號為 YS414）是一種直接放大檢波式收音機(jī)專用集成電路，它采用TO92 型塑封包裝，其包裝形式與普通 9014 型塑封小功率晶體三極管完全相同，外形和引腳排列如圖 2（ A）所示。各引腳功能： G 腳為公共接地端， I 腳為輸入端， O腳為輸出端。 YS414 型集成電路內(nèi)部由 9 只三極管、 16 只電阻器和 4個電容器組成，功能包括一級高阻輸入緩沖、三級高頻放大和一級檢波，其內(nèi)部電路框圖如圖 2（ B）所示。 YS414 集成電路具有輸入阻抗高、增益大、耗電省、外圍元件少、電路無需調(diào)試等特點，非常適合用于制作微型 簡易收音機(jī)。 當(dāng)有太陽強(qiáng)光（或燈光）照射到太陽能電池板 BP 上時， BP 表面即發(fā)生光伏效應(yīng)，其兩端輸出一定功率的電能，供收音機(jī)電路工作。磁性天線 L 和可變電容器 C1 組成調(diào)諧回路，這是一個并聯(lián)諧振電路，調(diào)節(jié) C1 可改變諧振頻率，起到選擇所要接收電臺信號的作用。磁性天線 L采用了中波專用磁棒，具有較高的靈敏度，可不用外接天線，并且在接受電臺時有一定的方向性。 由于 A具有極高的 輸入阻抗，所以調(diào)諧回路可直接接在 A的輸入端 I 和通過 C2 入地，而不必象大多數(shù)收音機(jī)那樣經(jīng)次級線圈耦合輸入。被送入 A的電臺信號，經(jīng) A內(nèi)部電路進(jìn)行多級高頻放大和檢波后，從其 O 腳輸出音頻電信號。 R1 是 A 的輸入級偏流電阻器，它通過 A 的輸出負(fù)載電阻器 R2接 BP 正極，可同時使 A具有自動增益（ AGC）控制能力。如果收音機(jī)接收到的信號較強(qiáng)， A 的工作電流就會增加，在 R2 上的電壓降也隨之增加，使得 A 的工作電壓下降，內(nèi)部電路增益亦下降，導(dǎo)致 A 輸出信號減小，這樣就完成了自動增益控制作用。 R2偏大時， AGC 控制作用太強(qiáng) ，會使電路增益明顯降低； R2偏小時， AGC 控制作用太弱，會使電路產(chǎn)生自激嘯叫聲。C3 為高頻旁路電容器，它能濾除檢波信號中所包含的不需要的高頻成分； C3 選取合適的容量，不僅可獲得良好的音質(zhì)，而且還可獲得較佳的自動增益控制特性。 由 A 的 O 腳輸出的音頻信號，通過耦合電容器 C4送到電位器 RP進(jìn)行音量調(diào)節(jié)，然后再通過耦合電容器 C5送到 VT VT2 構(gòu)成的低頻放大電路進(jìn)行功率放大，最后推動 8Ω 耳塞機(jī)放音。 VT1 構(gòu)成前置放大器，它對音頻信號進(jìn)行電壓放大；VT2 構(gòu)成射極跟隨器，將插孔 XS 內(nèi)所接 8Ω 耳塞機(jī)的阻抗變換為 VT2 電流放大系數(shù)的 Β 倍（即 Β8Ω ），以解決 VT1所輸出的高阻抗不能夠與 8Ω 耳塞機(jī)直接相匹配的問題；射極跟隨器同時具有電流放大作用，可使耳塞機(jī)聲音更為響亮。R3 是 VT1 的直流偏置電阻器，由于 VT2 的基極直接與 VT1 的集電極相連，所以調(diào)節(jié) R3 阻值可同時調(diào)整 VT1 和 VT2的工作點； R4為 VT1 的發(fā)射極電流負(fù)反饋電阻器，其作用是進(jìn)一步穩(wěn)定 VT1 和 VT2 的工作點。