控制引腳“EN”亦為低電平,禁止升壓器工作。若當光伏電池發出的電壓Uin <下閥值仏時,由于h電壓值偏小不能擊穿穩壓管VD1,起停控制引腳“ΕΝ”同樣為低電平,禁止升壓器工作。
[0019]當輸入電壓Uin的值介于下閥值仏和上閥值U 2之間時,分壓節點(3)上的電壓U 3< 2.5伏,使能節點(4)為高電平,集成電路QX5305的起停控制引腳“EN”亦為高電平,啟動升壓器工作。
[0020]其次解釋作為升壓器的B虛線框的功能。升壓器電路選取集成電路QX5305作控制芯片,B虛線框內是廠商推薦的QX5305的應用電路。其實具有升壓功能的集成電路種類很多,只要有起停控制引腳“EN”就行,不必局限于QX5305。B虛線框內的電阻元件R01~R06、電容元件C01~ C05、穩壓管元件VD01~ VD02、電感元件L01、場效應管元件V02、集成電路QX5305等均為升壓器電路所必需。該虛線框的功能就是把輸入電壓Uin升高到一個適當的數值并穩定輸出,使之能給蓄電池充電。電感L01的一端和場效應管V02的漏極連接點(5)作為升壓器輸出電壓的正極,連接點(5)也是最終輸出電壓Uout的正極,該升壓器的負極仍然是輸入電壓Uin的負極(2),輸出電壓的大小由電阻R05和電阻R06的比值確定。因為是現有技術,便不再贅述了。
[0021]再其次解釋作為輸出同步控制的C虛線框的功能。如果是常規升壓器電路,并不需要C虛線框內的電路,只需在電感L01的一端和場效應管V02的漏極連接點(5)端處斷開,在(5)端連接一個肖特基二極管VD03的正極,肖特基二極管VD03的負極與穩壓管VD02的負極相連并作為最終輸出電壓Uout的正極即可,如同圖2表示的那樣。但肖特基二極管的導通壓降較大,導致損耗較大。因弱光弱風情況下發出的電本就微弱,為解決提高電能傳輸效率的問題,特意去掉肖特基二極管VD03,而改用C虛線框內的同步控制電路。因場效應管的導通壓降很小,取代肖特基二極管后能大大降低損耗。具體電路如下:二極管VD3的負極、穩壓管VD5的負極以及電容C2的一端連接最終輸出電壓Uout的正極(5) ;二極管VD3的正極連接穩壓管VD4的負極,穩壓管VD4的正極連接輸入電壓Uin的負極(2);穩壓管VD5的正極連接電阻R7的一端,電阻R7的另一端連接二極管VD6的正極,二極管VD6的負極連接N溝道場效應管VI的柵極和PNP三極管V3的發射極,三極管V3的集電極和場效應管VI的源極連接輸入電壓Uin的負極(2);三極管V3的基極連接到二極管VD3的正極與穩壓管VD4的負極這個串聯節點上,三極管V3的基極還連接到電阻R7的另一端與二極管VD6的正極這個串聯節點上;電容C2的另一端連接穩壓管VD5的正極與電阻R7的一端這個串聯節點上;肖特基二極管VD7的正極連接場效應管VI的漏極,肖特基二極管VD7的負極連接場效應管VI的源極;場效應管VI的漏極作為最終輸出電壓Uout的負極(6),負載RL連接在最終輸出電壓Uout的正極(5 )和負極(6 )之間。
[0022]輸出同步控制電路工作原理如下:因升壓器電路中的場效應管V01是在“開”、“關”狀態下工作的,也就是說場效應管V01時而導通,時而截止。當場效應管V01處于導通狀態時,輸入電壓Uin產生的電流流過電感L01和場效應管V01,電感L01儲能;適當選取穩壓管VD5的穩壓值,使此時電容C05上的電壓不足以擊穿穩壓管VD5,則場效應管VI的柵極失電截止,負載RL通過肖特基二極管VD7得電。當場效應管V01處于截止狀態時,輸入電壓Uin迭加上電感L01的感生電壓后使輸出電壓升尚,可擊穿穩壓管VD5,經穩壓管VD5 —電阻R7 — 二極管VD6加在場效應管VI的柵極上,場效應管VI導通,負載RL得電。也就是說,V01處于導通狀態時VI截止,而V01處于截止狀態時VI導通,其過程是相互交替同步進行的,故稱為“同步控制”。如果升壓器停止工作,則同步控制電路同樣停止工作;啟動升壓器工作,同步控制電路亦被啟動工作。
[0023]三極管V3在場效應管V01導通時也是導通的,它能夠迅速釋放掉場效應管VI的柵極上儲存的電荷(放電通路為三極管V3的發射極一三極管V3的基極一二極管VD3 —場效應管V01 —電阻R03),加速場效應管VI的關斷過程。穩壓管VD4可防止場效應管VI的柵極上電壓過高被擊穿,電容C2能加速場效應管VI的導通過程。
[0024]以上所述,僅是本發明的較佳實施范例而已,并非對發明作任何形式上的閥制,任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或修飾為等同變化的等效實施例,但是凡是未脫離本發明技術方案內容,依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種弱光弱風充電控制電路,其特征在于:它由窗口比較器,升壓器,同步控制三部分電路組成,同步控制電路與升壓器電路同時由窗口比較器產生的使能信號控制啟動或停止。2.如權利要求1所述的弱光弱風充電控制電路,其特征在于:1)窗口比較器設定了輸入電壓Uin的下閥值仏和上閥值1]2兩個電壓閥值,并產生一個使能信號;當輸入電壓Uin的值小于下閥值仏時或大于上閥值1]2時,這兩種情況下都禁止后續升壓器電路和同步控制電路工作;只有當輸入電壓Uin的值介于下閥值A和上閥值1]2之間時,才啟動后續升壓器電路和同步控制電路工作;2)窗口比較器的具體電路如下:電阻R1的一端連接輸入電壓Uin的正極(1),電阻R1的另一端連接電阻R2的一端,電阻R2的另一端連接輸入電壓Uin的負極(2);PNP三極管V2的發射極連接輸入電壓Uin的正極(1),三極管V2的集電極連接電阻R3的一端,電阻R3的另一端連接電阻R4的一端和電容C1的一端以及電阻R1和電阻R2的串聯節點(3),電容C1的另一端連接輸入電壓Uin的負極(2);電阻R5的一端連接輸入電壓Uin的正極(1),電阻R5的另一端連接穩壓管VD1的負極和三極管V2的基極,穩壓管VD1的正極連接電阻R6的一端,電阻R6的另一端連接三端可調精密電壓基準N1的陰極K和電阻R0的一端,三端可調精密電壓基準N1的陽極A和電阻R0的另一端連接輸入電壓Uin的負極(2),電阻R4的另一端連接三端可調精密電壓基準N1的參考R ;從電阻R6和三端可調精密電壓基準N1的串聯節點(4)引出使能信號。3.如權利要求1所述的弱光弱風充電控制電路,其特征在于:升壓器電路選取現有集成電路作控制芯片,控制芯片的起停控制引腳連接窗口比較器產生的使能信號;去掉了常規升壓器電路中的肖特基二極管,該肖特基二極管由后續同步控制電路替代。4.如權利要求1所述的弱光弱風充電控制電路,其特征在于:同步控制電路具體如下:二極管VD3的負極、穩壓管VD5的負極以及電容C2的一端連接最終輸出電壓Uout的正極(5);二極管VD3的正極連接穩壓管VD4的負極,穩壓管VD4的正極連接輸入電壓Uin的負極(2);穩壓管VD5的正極連接電阻R7的一端,電阻R7的另一端連接二極管VD6的正極,二極管VD6的負極連接N溝道場效應管VI的柵極和PNP三極管V3的發射極,三極管V3的集電極和場效應管VI的源極連接輸入電壓Uin的負極(2);三極管V3的基極連接到二極管VD3的正極與穩壓管VD4的負極這個串聯節點上,三極管V3的基極還連接到電阻R7的另一端與二極管VD6的正極這個串聯節點上;電容C2的另一端連接穩壓管VD5的正極與電阻R7的一端這個串聯節點上;肖特基二極管VD7的正極連接場效應管VI的漏極,肖特基二極管VD7的負極連接場效應管VI的源極;場效應管VI的漏極作為最終輸出電壓Uout的負極(6),負載RL連接在最終輸出電壓Uout的正極(5)和負極(6)之間。
【專利摘要】本發明為一種弱光弱風充電控制電路,屬于電控節能技術領域。光伏發電及風力發電都配置蓄電池,但在光線減弱或風力減弱的情況下,發出的電低于蓄電池電壓不能充電。這時光能或風能沒有得到利用。本發明弱光弱風充電控制電路由窗口比較器,升壓器,同步控制三部分組成,當發出的電高于蓄電池電壓時,不影響蓄電池正常充電;而發出的電低于蓄電池電壓時,則啟動一個升壓電路,繼續給蓄電池充電,充分利用了弱光弱風能量。因弱光弱風情況下發出的電本就微弱,增加同步控制電路能提高電能傳輸效率。特別適用于作為無人值守的小型供電系統,例如光伏發電及風力發電新能源供電的路燈、高層鐵塔的監控系統使用等。
【IPC分類】H02J7/35
【公開號】CN105356583
【申請號】CN201510876658
【發明人】徐華, 丁勤, 何曙光, 李智銘
【申請人】深圳市華杰電氣技術有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月3日