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$ g/ [5 Z; s, q# e" F: K; A本文对风光互补照明系统的特征进行了分析，对现有各种风光互补照明控制器所存在的问题进行了深入的探讨和研究，提出了一种基于新型基板封装的风光互补LED照明控制器设计方法，其采用新颖的电路方式与特殊的封装方法，有效的解决目前现有风光互补照明系统出现的刹车故障问题，提高了风光互补照明系统的可靠性.
( q/ S4 _- W5 T: t) N8 U+ R9 C' ]) o 1 引言
3 m/ V7 h- {! @1 b 目前，风光互补系统发展较快，风光互补控制器种类较多，但真正能很好的达到经济性.可靠性和安全性的系统还不多，其主要的原因之一是没有一个良好的控制系统.风光互补照明控制器工作在户外环境中，是风光互补系统的核心，对控制器的技术要求较高，在满足使用功能的前提下还要做到控制智能化.可靠化.寿命长.稳定性好.
! o& n* d5 \, y% `* y+ C9 b( c 常规的光伏控制器在蓄电池充满以后，会启动开路保护模式，断开太阳能电池板与蓄电池的充电回路，达到保护蓄电池的作用.但是对风光互补照明系统而言，在蓄电池过充时风机是不能直接进行开路保护，一般都是采用卸荷器对风机进行刹车.
G+ f' p: F' {: [& p 本文通过深入研究风光互补照明系统工程应用存在的问题，结合多年的实践经验，提出了一种基于新型基板封装的风光互补LED照明控制器设计方法，其采用新颖的电路和特殊的电路封装方式，很好的解决目前现有风光互补照明系统出现的刹车故障问题，提高了风光互补照明系统的可靠性.3 S. K7 n) ?8 B! s( c1 h
2系统构成0 k. F! C+ A1 O# Q, g: w
如图1所示，风光互补照明系统由风力发电机.太阳能电池板.蓄电池.控制器和卸荷器等五大部分组成., v" M; P$ T( P3 ~5 P; S% P
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整个系统中，控制器的功能主要包括蓄电池的充放电管理.LED灯的通断及全功率/半功率控制.风机的充电及卸荷控制.系统软硬件方面的保护等.
$ C# \9 f& `0 X" h7 d% } 3 系统设计
?1 c6 }/ v: q0 r 3.1控制器原理0 {7 S3 @" K! s: }
风光互补控制器按功能模块分为控制电路与功率电路，如图2所示.0 y! z, S7 U& d" l& o! i
- s: X& H0 i- u O1 K3 b 控制电路包括单片机.AD转换电路.显示按键电路.10驱动电路.硬件保护电路和接口电路；功率电路板采集到的蓄电池.太阳能电池板.LED灯的电压和电流信号通过接口电路送入AD转换电路，AD转换电路将信号转换为单片机能够识别的信号，送人单片机，由单片机对转换后的结果进行处理，然后给出控制指令，发送给显示按键电路和IO驱动电路；功率电路包括蓄电池电路.太阳能电池板电路.LED灯电路.风力发电机电路.卸荷比较电路.风机卸荷电路和接口电路，外部设备蓄电池.太阳能电池板.LED灯分别连接到蓄电池电路.太阳能电池板电路和LED灯电路，经风力发电机电路输出的电压信号送入卸荷比较电路，由卸荷比较电路比较，并发出控制指令至风机卸荷电路.
' d: u6 Y3 [* a/ H! K Q" f 3.2常规卸荷控制方法' k8 t5 K# `4 ?. B
在风光互补照明系统中，当蓄电池过充或风速过高时需要对风机进行刹车，常用的保护控制方法是经过控制器AD转换电路采集风机整理输出电压，通过单限比较电路来判断风机卸荷与否.
1 L& i9 u2 m1 M2 x 如图3所示，Vcc-Wind.GND-Wind分别为风机整流后的输出端，LM393D为比较芯片，2脚为比较器输人参考电压端.3脚通过分压电阻R23.R24将风机输入电压输入到3脚.TVS为稳压.防冲击二极管，CIO为滤波电容.通过比较风机整流后的电压来产生门控型号Gate Shunt输出高，低电平来控制是否卸荷.$ N8 }. f* c9 N6 s, C
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如图3所示，单限比较器很灵敏，理想情况下比较器的输入电压达到参考电压时，比较器切换输出状态，但是实际情况下风能随机性较大，产生的电压断断续续，比较器的开关特性为非线性，于是会造成比较器平繁的切换状态，抗干扰能力比较差.
. L1 ` M I8 _6 z: L9 X* Z0 e 这时控制风机卸荷的MOS开关管处于导通与半导通状态，MOS容易烧毁，造成控制器的损坏. |
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发表于 2017-12-22 09:49:39
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