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控制太阳能黄闪灯电池电压的波动幅度

发布时间:2019-1-5 15:31:58人气:5

一般太阳能黄闪灯的结温每升高1°C ,I/V曲线会向左平移1.5~4mV,假如所加的电压为恒定,那么显然电流会增加,电流增加只会使它的结温升得更高,甚至导致恶性循环。所以,目前太阳能黄闪灯驱动电源一般设计为恒流供电。根据I/V曲线随结温升高左移的规律,在恒流供电的情况下,测量太阳能黄闪灯的正向电压就可以推算太阳能黄闪灯结温。在实际应用中,往往不需要确定太阳能黄闪灯结温的特别精确的数值,此时可以用试验的方法确定整体灯具太阳能黄闪灯光源结温的估算数值。以一个12W筒灯为例,光源部分由4并6串中功率太阳能黄闪灯组成, 如果此驱动被置于太阳能黄闪灯旁,额外的热量会使太阳能黄闪灯以更高的温度运行,从而减少其寿命。降压(或buck)转换器效率高,产生的热量很少,但是开关式方案需要一只电感和一个肖特基二极管。这个方案也会产生噪音,尤其是当供应电压快降至太阳能黄闪灯正向电压时。在汽车应用中,射频干扰(RFI)是一个重要的考虑因素。建议在开头式转换器前面置放EMI/RFI滤波器,以阻止高频转换产生的噪音返回电源,因为它有可能干扰到AM/FM波段收音机等设备。在降压变换器性能不良,用尽余量时,线性驱动器的运行则是最佳的。为避免劣势,发挥两种方案的优势,可以采取将线性与降压相结合的方案,在保证效率的同时将转换噪音降至最低。理想情况下,电池电压的波动幅度很大。如汽车应用场景下(8v至17v),线性/降压驱动器能提供所需的较低噪音运行环境和较高的效率。当应用电压升至限值以上时,太阳能黄闪灯驱动器则转换为降压模式,从而避免线性驱动器过热。本文中的电路可单独选择每个太阳能黄闪灯驱动器在开关模式和线性模式之间切换时的可调电压阈值,并有额外迟滞以确保转换顺利进行。图1显示的原理图采用了安森美半导体公司的CAT4201 350-mA降压驱动器,以及CAT4101 1A恒流太阳能黄闪灯驱动器,图中也显示了逻辑比较器。较常见的降压结构有一个高侧开关和一个低侧二极管,CAT4201则不同,它互换了这些器件。与典型的降压开关器相同,当开关接通时,流经感应器L和太阳能黄闪灯的电流会增加,直至达到峰值,即:太阳能黄闪灯平均电流的两倍。之后开关关闭。已充电的电感会迫使电流继续流经肖特基二极管D1及太阳能黄闪灯,直到其值变为零。而后该循环又开始重复。这一开关式运行被称为临界导通模式。R1/R2电阻分压器产生出相当于负极电压几分之一的V+.如果比较器(LM393)的输入电压高于固定的基准电压值2.5V,则输出为高;OUT为低,禁用线性驱动器而使能降压转换器。如果V+低于基准电压,则比较器输出为低,使能线性驱动器而禁用降压转换器。反馈电阻器R5增加了0.6V的迟滞,即一旦负极电压超过3.6V,降压转换器就会起动;当负极电压降至3V以下时,线性驱动器则会接手。注意,如果LM393的另一半没有用于其它太阳能黄闪灯电源,更好的设计方法是将LM393上所有未用的输入和输出引线都接地。 随着太阳能黄闪灯照明应用的发展,国内外厂家推出了很多用于驱动太阳能黄闪灯的器件。其中美国国家半导体公司推出的LM3404及系列产品就是一款非常适用于中小功率太阳能黄闪灯光源的恒流驱动芯片。LM3404内置MOS开关管,最大输出电流1A,效率高达95%.这款芯片采用8引脚SOIC封装,其中的一条引脚可以利用脉宽调制(PWM)输入信号控制太阳能黄闪灯的光亮度。

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