如何利用太陽能電源為電圍欄供電
發布時間:2013-01-10 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】本文設計了一台果園太陽能電源,除了具有夜間照明作用外,還具有防盜、防野生動物破壞的作用,經現場試用,效果很好。
太陽能電圍欄電源的基本方案
太陽能電圍欄電源電路工作原理框圖如圖1所示,該電源主要由太陽電池組件、充放電控製器、蓄電池、高gao壓ya脈mai衝chong發fa生sheng器qi和he圍wei欄lan線xian組zu成cheng。太tai陽yang電dian池chi在zai太tai陽yang光guang照zhao下xia輸shu出chu電dian能neng,通tong過guo充chong放fang電dian控kong製zhi器qi對dui蓄xu電dian池chi進jin行xing充chong電dian和he放fang電dian控kong製zhi,高gao壓ya脈mai衝chong發fa生sheng器qi將jiang低di壓ya直zhi流liu電dian逆ni變bian成cheng5000V左zuo右you的de高gao壓ya脈mai衝chong輸shu出chu到dao圍wei欄lan線xian上shang,當dang動dong物wu碰peng著zhe圍wei欄lan線xian時shi,就jiu會hui產chan生sheng電dian擊ji使shi動dong物wu從cong心xin理li上shang產chan生sheng條tiao件jian反fan射she,看kan到dao圍wei欄lan線xian時shi就jiu會hui害hai怕pa,並bing遠yuan離li圍wei欄lan線xian,從cong而er達da到dao保bao護hu農nong作zuo物wu或huo者zhe圈quan養yang牲sheng畜chu的de作zuo用yong。

圖1:太陽能電圍欄電源電路工作原理框圖
太陽能電圍欄電源的設計要點
太陽能供電部分的設計
根據當地的月平均日輻射總量及負載大小,通過計算機程序設計,確定太陽電池的功率為65W,蓄電池的容量為12V,100Ah。
根據當地的氣象條件,太陽電池組件選用36片125mm×125mm多晶矽太陽電池封裝的組件。
蓄電池選用12V,100Ah的適於太陽能發電用的免維護鉛酸蓄電池。
充放電控製器具有過充電保護、過放電保護、防反充電、防反接等功能,以確保係統長期可靠地工作,具體指標如下:
低電壓斷開點 10.8V
恢複供電電壓 12.3V
過充電斷開點 14.3V
恢複充電電壓 13.6V
溫度補償係數 -3.5mV/℃
高壓脈衝部分的設計
以UC3526PWM芯片為核心進行驅動部分的設計,UC3526的兩路輸出分別接到推挽部分的主開關器件上,通過變壓器升壓後,輸出5000V左右的高壓脈衝,高壓脈衝的寬度由裝在該電源外殼上的電位器調節。
高壓脈衝部分的主要要求
1)高壓脈衝電壓為5000V左右,但電流小,不連續,對人、畜及動物無致命傷害。
2)脈衝寬度可調節,以盡量減小工作時的能耗,又能達到目的。
脈寬調製電路的選擇及原理
電圍欄的輸出脈衝並不需要高的頻率,在考慮達到要求的條件下,盡量選用低的頻率和較窄的脈寬,以減小電能的消耗。
UC3526是一款高性能的單片集成脈寬調製型開關穩壓器控製電路,它采用18腳雙列直插封裝。雙端互補驅動級可輸出直流100mA電流。並可提供外同步、軟啟動,欠壓鎖定,死區調節。與其它集成脈寬調製器相比,它能穩定地輸出低至1Hz左右的脈衝。各引腳功能如下,其原理框圖如圖2所示。

圖2:UC3526原理框圖
1誤差放大器同相端
2誤差放大器反相端
3誤差放大器補償
4軟起動電容
5複位
6電流限製感應正端
7電流限製感應負端
8輸出關斷端
9定時電阻
10定時電容
11死區調節
12外同步信號輸入端
13輸出驅動A
14輸出級電源正極
15公共地
16輸出驅動B
17電源正極
18基準輸出端
高壓脈衝發生器工作原理
圖3示出了高壓脈衝發生器的原理圖。輸出頻率設定為1Hz,占空比的大小根據實際使用效果可隨時通過R1來調節,來自充放電控製器的欠壓信號通過D1接到輸出關斷端8腳,來自充放電控製器的過壓信號通過D2也接到輸出關斷端8腳。圖中R5為限流保護電租,當高壓脈衝發生器過流時,R5上的采樣信號通過三極管送至UC3526的補償端3腳,達到限流保護的目的。

圖3:高壓脈衝發生器原理圖
該gai裝zhuang置zhi投tou入ru運yun行xing後hou,經jing過guo近jin半ban年nian的de現xian場chang檢jian驗yan,證zheng明ming運yun行xing穩wen定ding可ke靠kao,實shi際ji效xiao果guo也ye非fei常chang好hao,不bu但dan達da到dao了le保bao護hu果guo品pin不bu受shou動dong物wu的de破po壞huai,而er且qie也ye為wei果guo園yuan提ti供gong了le生sheng活huo照zhao明ming用yong電dian。
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