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1、(10)申请公布号 CN 103997297 A (43)申请公布日 2014.08.20 CN 103997297 A (21)申请号 201410253702.0 (22)申请日 2014.06.10 H02S 40/30(2014.01) H02M 3/335(2006.01) (71)申请人 福建师范大学 地址 350108 福建省福州市闽侯县上街镇福 建师范大学科技处 (72)发明人 施文灶 王平 黄晞 (74)专利代理机构 福州君诚知识产权代理有限 公司 35211 代理人 戴雨君 (54) 发明名称 一种太阳能供电电路 (57) 摘要 本发明涉及一种太阳能供电装置。装置引出 Ou。
2、t1 和 Out2 两条供电输出线， 由太阳能电池板 S1、 电容 C1、 C2、 C3、 电阻 R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 三 极管 VT1、 VT2、 高频变压器 T1 和二极管 VD1、 VD2， 其中高频变压器 T1 由初级线圈 Np、 反馈线圈 Nb 和次级线圈 Ns 组成。成果可用于 LED 照明、 室外 数据采集器等小功率设备的应用领域。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103997297 A C。
3、N 103997297 A 1/1 页 2 1. 一种太阳能供电电路， 其特征在于 ： 电路由太阳能电池板 S1、 电容 C1、 电容 C2、 电容 C3、 电阻 R1、 电阻 R2、 电阻 R3、 电阻 R4、 电阻 R5、 电阻 R6、 三极管 VT1、 三极管 VT2、 高频变压 器 T1 和二极管 VD1、 二极管 VD2， 其中高频变压器 T1 由初级线圈 Np、 反馈线圈 Nb 和次级线 圈 Ns 组成 ； 太阳能电池板 S1 的负极接地， 正极同时连接电容 C1 的正极、 电阻 R1 的一端、 电 阻 R2 的一端和高频变压器 T1 的引脚 1 ； 电阻 R1 的另一端同时连接三。
4、极管 VT1 的基极、 电 阻 R3 的一端和三极管 VT2 的集电极 ； 电阻 R2 的另一端同时连接三极管 VT1 的集电极和高 频变压器 T1 的引脚 2 ； 三极管 VT1 的发射极同时连接电阻 R4 的一端、 三极管 VT2 的基极和 二极管 VD2 的正极 ； 电阻 R4 的另一端接地 ； 电阻 R3 的另一端连接电容 C2 的一端 ； 电容 C2 的另一端连接高频变压器 T1 的引脚 3 ； 高频变压器 T1 的引脚 4 接地 ； 二极管 VD2 的负极同 时连接电阻 R5 的一端和电阻 R6 的一端 ； 电阻 R5 的另一端同时连接二极管 VD1 的负极和电 容 C3 的正极 。
5、； 电阻 R6 的另一端同时连接高频变压器 T1 的引脚 5 和电容 C3 的负极并同时 接地 ； 二极管 VD1 的正极连接高频变压器 T1 的引脚 6 ； 电容 C3 的正极连接电路的供电输出 线 Out1 ； 地线连接电路的供电输出线 Out2。 2. 根据权利要求 1 所述的一种太阳能供电电路， 其特征在于太阳能电池板 S1 为 4 个 4 伏的硅太阳能电池板串联而成， 输出电压为 12V。 3. 根据权利要求 1 所述的一种太阳能供电电路， 其特征在于电阻 R1 的阻值为 10K， 电阻 R2 的阻值为 10K， 电阻 R3 的阻值为 470， 电阻 R4 的阻值为 4.7K， 电阻。
6、 R5 的阻值 为 470， 电阻 R6 的阻值为 2.2K。 4. 根据权利要求 1 所述的一种太阳能供电电路， 其特征在于电容 C1 为 100F/16V, 电 容 C2 的容量为 4700F, 电容 C3 为 100F/10V。 5. 根据权利要求 1 所述的一种太阳能供电电路， 其特征在于三极管 VT1 采用 2SC2500 的 NPN 三极管， 三极管 VT2 采用 2SC945 的 NPN 三极管。 6. 根据权利要求 1 所述的一种太阳能供电电路， 其特征在于二极管 VD1 采用 1N5819， 二极管 VD2 采用 3V 的稳压二极管 1N4727。 7.根据权利要求1所述的一。
7、种太阳能供电电路， 其特征在于高频变压器T1的初级线圈 Np 为 26 匝的直径 0.21cm 的漆包线， 高频变压器 T1 的反馈线圈 Nb 为 8 匝的直径 0.21cm 的 漆包线， 高频变压器 T1 的次级线圈 Ns 为 15 匝的直径 0.41cm 的漆包线。 权 利 要 求 书 CN 103997297 A 2 1/3 页 3 一种太阳能供电电路 技术领域 0001 本发明涉及一种太阳能应用领域， 具体说是一种太阳能供电电路。 背景技术 0002 太阳能可再生能源具有清洁无污染、 廉价、 可靠、 丰富等优点， 是人类解决常规能 源匾乏、 枯竭的最有效途径， 因而具有广泛的应用前景。。
8、 所以开发利用太阳能受到越来越普 遍的重视， 成为目前各国都在研究的重大课题。 发明内容 0003 本发明提供了一种太阳能供电电路， 具有功耗低、 结构简单、 性能稳定等优点。 0004 为实现本发明的目标所采用的技术方案是 ： 电路引出 Out1 和 Out2 两条供电输出 线， 由太阳能电池板 S1、 电容 C1、 电容 C 2、 电容 C3、 电阻 R1、 电阻 R2、 电阻 R3、 电阻 R4、 电阻 R5、 电阻 R6、 三极管 VT1、 三极管 VT2、 高频变压器 T1 和二极管 VD1、 二极管 VD2。其中高频变 压器 T1 由初级线圈 Np、 反馈线圈 Nb 和次级线圈 N。
9、s 组成 ； 太阳能电池板 S1 的负极接地， 正 极同时连接电容 C1 的正极、 电阻 R1 的一端、 电阻 R2 的一端和高频变压器 T1 的引脚 1 ； 电 阻R1的另一端同时连接三极管VT1的基极、 电阻R3的一端和三极管VT2的集电极 ； 电阻R2 的另一端同时连接三极管 VT1 的集电极和高频变压器 T1 的引脚 2 ； 三极管 VT1 的发射极同 时连接电阻 R4 的一端、 三极管 VT2 的基极和二极管 VD2 的正极 ； 电阻 R4 的另一端接地 ； 电 阻 R3 的另一端连接电容 C2 的一端 ； 电容 C2 的另一端连接高频变压器 T1 的引脚 3 ； 高频变 压器 T1。
10、 的引脚 4 接地 ； 二极管 VD2 的负极同时连接电阻 R5 的一端和电阻 R6 的一端 ； 电阻 R5 的另一端同时连接二极管 VD1 的负极和电容 C3 的正极 ； 电阻 R6 的另一端同时连接高频 变压器 T1 的引脚 5 和电容 C3 的负极并同时接地 ； 二极管 VD1 的正极连接高频变压器 T1 的 引脚 6 ； 电容 C3 的正极连接电路的供电输出线 Out1 ； 地线连接电路的供电输出线 Out2。 0005 所述的太阳能电池板S1为4个4伏的硅太阳能电池板串联而成， 输出电压为12V。 0006 所述的电阻R1的阻值为10K， 电阻R2的阻值为10K， 电阻R3的阻值为4。
11、70， 电阻 R4 的阻值为 4.7K， 电阻 R5 的阻值为 470， 电阻 R6 的阻值为 2.2K。 0007 所述的电容 C1 为 100F/16V, 电容 C2 的容量为 4700F, 电容 C3 为 100F/10V。 0008 所述的三极管 VT1 采用 2SC2500 的 NPN 三极管， 三极管 VT2 采用 2SC945 的 NPN 三 极管。 0009 所述的二极管 VD1 采用 1N5819， 二极管 VD2 采用 3V 的稳压二极管 1N4727。 0010 所述的高频变压器 T1 的初级线圈 Np 为 26 匝的直径 0.21cm 的漆包线， 高频变压 器 T1 的。
12、反馈线圈 Nb 为 8 匝的直径 0.21cm 的漆包线， 高频变压器 T1 的次级线圈 Ns 为 15 匝的直径 0.41cm 的漆包线。 0011 本发明的有益效果是 ： 直接利用太阳能， 成果可用于 LED 照明、 室外数据采集器等 小功率设备的应用领域。 说 明 书 CN 103997297 A 3 2/3 页 4 附图说明 0012 图 1 是本发明的实施例电路图。 具体实施方式 0013 下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。 0014 图 1 中， S1 为太阳能电池板 ； C1、 C2、 C3 为电容 ； R1、 R2、 R3、 R4、 R5 和 R6 为电阻 ； VT1 。
13、和 VT2 为 NPN 三极管 ； T1 为高频变压器 ； VD1 和 VD2 为二极管 ； Np 为高频变压器 T1 的 初级线圈 ； Nb 为高频变压器 T1 的反馈线圈 ； Ns 为高频变压器 T1 的次级线圈。 0015 太阳能电池板 S1 的负极接地， 正极同时连接电容 C1 的正极、 电阻 R1 的一端、 电阻 R2 的一端和高频变压器 T1 的引脚 1。 0016 电容 C1 的负极接地。 0017 电阻 R1 的另一端同时连接三极管 VT1 的基极、 电阻 R3 的一端和三极管 VT2 的集 电极。 0018 电阻 R2 的另一端同时连接三极管 VT1 的集电极和高频变压器 T。
14、1 的引脚 2。 0019 三极管 VT1 的发射极同时连接电阻 R4 的一端、 三极管 VT2 的基极和二极管 VD2 的 正极。 0020 三极管 VT2 的发射极接地。 0021 电阻 R4 的另一端接地。 0022 电阻 R3 的另一端连接电容 C2 的一端。 0023 电容 C2 的另一端连接高频变压器 T1 的引脚 3。 0024 高频变压器 T1 的引脚 4 接地。 0025 二极管 VD2 的负极同时连接电阻 R5 的一端和电阻 R6 的一端。 0026 电阻 R5 的另一端同时连接二极管 VD1 的负极和电容 C3 的正极。 0027 电阻 R6 的另一端同时连接高频变压器 。
15、T1 的引脚 5 和电容 C3 的负极并同时接地。 0028 二极管 VD1 的正极连接高频变压器 T1 的引脚 6。 0029 电容 C3 的正极连接装置的供电输出线 Out1。 0030 地线连接装置的供电输出线 Out2。 0031 电路工作原理说明如下 ： 三极管VT1为开关电源管， 它和高频变压器T1、 电阻R1、 电阻R3、 电容C2等组成自激式 振荡电路。加上输入电源后， 电流经启动电阻 R1 流向三极管 VT1 的基极， 使三极管 VT1 导 通。 0032 三极管 VT1 导通后， 高频变压器 T1 的初级线圈 Np 就加上输入直流电压， 其集电极 电流在 Np 中线性增长，。
16、 高频变压器 T1 的反馈线圈 Nb 产生引脚 3 正引脚 4 负的感应电压， 使三极管VT1得到基极为正， 发射极为负的正反馈电压， 此电压经电容C2、 电阻R3向三极管 VT1 注入基极电流使三极管 VT1 的集电极电流进一步增大， 正反馈产生雪崩过程， 使三极管 VT1 饱和导通。在三极管 VT1 饱和导通期间， 高频变压器 T1 通过初级线圈 Np 储存磁能。 0033 与此同时， 感应电压给电容 C2 充电， 随着电容 C2 充电电压的增高， 三极管 VT1 基 极电位逐渐变低， 当三极管VT1的基极电流变化不能满足其继续饱和时， 三极管VT1退出饱 和区进入放大区。 说 明 书 C。
17、N 103997297 A 4 3/3 页 5 0034 三极管 VT1 进入放大状态后， 其集电极电流由放大状态前的最大值下降， 在高频 变压器 T1 的反馈线圈 Nb 产生引脚 3 负引脚 4 正的感应电压， 使三极管 VT1 基极电流减小， 其集电极电流随之减小， 正反馈再一次出现雪崩过程， 三极管 VT1 迅速截止。 0035 三极管 VT1 截止后， 高频变压器 T1 储存的能量提供给负载， 高频变压器 T1 的次级 线圈 Ns 产生的引脚 5 负引脚 6 正的电压经二极管 VD1 整流滤波后， 在电容 C3 上得到直流 电压。 0036 在三极管 VT1 截止时， 直流供电输人电压和 Nb 感应的 3 负 4 正的电压又经电阻 R1、 电阻 R3 给电容 C2 反向充电， 逐渐提高三极管 VT1 基极电位， 使其重新导通， 再次翻转达 到饱和状态， 电路以此重复振荡。 说 明 书 CN 103997297 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103997297 A 6 。