一种太阳能光伏板方位控制电路的制作方法

文档序号:21618886发布日期:2020-07-29 02:15阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种太阳能光伏板方位控制电路,其特征在于:包括电源管理电路、感光采样电路、单片机控制电路和功率主电路,太阳能光伏板通过支撑柱安装在旋转台上,舵机的输出端与旋转台连接,所述太阳能光伏板的四个角上分别设有感光器件,所述感光器件上设有感光采样电路,所述单片机控制电路通过舵机驱动电路与舵机连接;

所述电源管理电路为感光采样电路、单片机控制电路提供5v直流工作电压;感光采样电路采用多级放大电路,通过滑动变阻器设定基准电压值,光线强度的变化引起平衡电桥失衡而产生的电压通过多级放大电路传至单片机;单片机控制电路对感光采样电路输出的采样信号进行采集,采集电压偏差信号从而获取此时太阳光强度信息,调整pwm信号占空比大小,向功率主电路输出pwm信号;功率主电路包括tlp250光耦隔离电路、mos管和第二整流桥,整流桥的输入端输入220v、50hz的交流电,tlp250光耦隔离电路包括tlp250芯片和lm358功率放大电路,将连接单片机的小功率部分与高压部分隔离开;pwm信号经tlp250光耦隔离电路的tlp250芯片和lm358功率放大电路传入最后一级的功率主电路上的mos管,整个电路通过控制mos管导通状态,可自启动功率主电路并改变功率主电路的输出pwm波占空比,从而调节舵机的旋转方向,进而控制太阳能光伏板的朝向角度。

2.如权利要求1所述的一种太阳能光伏板方位控制电路,其特征在于:所述电源管理电路包括第一整流电桥、lm7805三端稳压集成芯片和稳压电容c2、c3,其中lm7805三端稳压集成芯片位于滤波电容c1和稳压电容c2之间,与输出端相连的是限流电阻与电源指示灯,该电路输出端口与单片机电源端以及感光采样电路电源端直接相连。

3.如权利要求2所述的一种太阳能光伏板方位控制电路,其特征在于:所述感光采样电路包括平衡电桥和两级放大电路,所述平衡电桥由三个电阻、滑动变阻器w1以及光敏电阻rs构成,第一级放大电路中lm358芯片输入端分别通过限流电阻接到平衡电桥两端,当忽略光敏电阻rs的变化时,输入端默认电压为零;电阻r7、r8构成第一级比例放大部分并接入下一级的输入端,第二级放大电路中lm358芯片的输入端一端接电阻r8,一端通过限流电阻r9接地,电阻r10、r11构成最后一级放大电路;当光敏电阻由光强的变化而发生变化时,平衡电桥从平衡状态变为非平衡状态,输出一个偏差电压ud,该电压通过两级放大电路传入单片机adcin端口。

4.如权利要求3所述的一种太阳能光伏板方位控制电路,其特征在于:所述功率主电路包括lm358功率放大电路、tlp250芯片、mos管q1、第二整流桥、电阻、电容,所述滑动变阻器w2一端接地,另一端接lm358功率放大电路的输出端;电阻r14一端接地,另一端与滑动变阻器w2并联接至lm358功率放大电路的输出端;lm358芯片2脚直接接地,3脚接单片机的adc输出管脚,8脚接-5v,4脚接5v,1脚输出将放大的pwm信号输入tlp250芯片的2脚;tlp250芯片的3、5脚直接接地,8脚接5v电压,6脚接mos管q1的栅极从而通过给定pwm信号控制功率管的通断实现调压效果;电容c5、c6均为一端接地,另外一端接至tlp250芯片的8脚;在二极管d3两端并联负载电阻r15、r16,mos管q1的导通状态可以控制负载两端的电压在220v左右连续可调,在光线较弱或者无光线条件下可自动关断,当光线满足设定光强范围时实现自启动。

5.如权利要求4所述的一种太阳能光伏板方位控制电路,其特征在于:所述单片机控制电路包括单片机、晶振y1、电阻、电容,其中,单片机采用5v供电;电阻r12一端接单片机的xtal2脚,另一端接至单片机的xtal1脚;晶振y1并联于电阻r12两端;电容c2、c3一端直接接地,另一端分别接于晶振y1的两端;电阻r13一端直接接地,另一端接至单片机的reset脚;电容c4一端接至5v电源,另一端接至单片机的reset脚;开关s1并联于电容c4的两端用于控制单片机的复位动作;单片机的pc4脚用于adc输出功能,接至功率主电路的lm358功率放大模块的3脚,单片机的pc1脚用于adc输入功能,接至感光采样电路的电阻r11的一端,用于对电路传回来的信号进行ad采样从而改变输出pwm波的占空比,进而控制功率管的通断来实现系统的自启动;单片机的pc0脚用于舵机的pwm输出,并根据光线的强度调整太阳能光伏板的方位。

6.如权利要求5所述的一种太阳能光伏板方位控制电路,其特征在于:所述舵机驱动电路包括tlp250芯片、电阻、电容,其中,tlp250芯片的2脚接单片机pwm波输出的pc0端口,3脚、5脚直接接地,8脚接5v电压,此电路部分通过10k限流电阻r19直接供给舵机信号端口,并能最终控制舵机的转向。

7.如权利要求5所述的一种太阳能光伏板方位控制电路,其特征在于:所述单片机的型号为arduinounor3。


技术总结
一种太阳能光伏板方位控制电路,包括电源管理电路、感光采样电路、单片机控制电路及功率主电路,其中,电源管理电路为感光采样电路和单片机控制电路提供工作电压;感光采样电路采用多级放大电路,通过滑动变阻器设定基准电压值,光线强度的变化引起平衡电桥失衡而产生的电压通过多级放大电路传至单片机;功率主电路包括TLP250光耦隔离电路、MOS管和第二整流桥;通过单片机产生的PWM信号控制MOS管的导通状态,实现闭环调压及最终控制舵机的旋转角度。本实用新型通过简单的采样比较及变换接线方式,可以实现太阳能感知最大光强的太阳方位并实现跟随,从而达到最大程度利用太阳能的目的。

技术研发人员:汪思弈;李振
受保护的技术使用者:浙江理工大学
技术研发日:2019.12.20
技术公布日:2020.07.28
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1