专利名称：太阳能电池的直流升压电路的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能技术领域，更明确地说涉及太阳能电池的直流升压电路的设计。
背景技术：
目前的太阳能电池的端电压均较低。因此，设计太阳能发电或太阳能电池系统时，传统的思路是为得到合适的较高的电压，需要用很多块太阳能电池串联；为得到合适的较大的电流，则需要用很多块太阳能电池并联。这种电路结构不但使电池系统的体积和面积过于庞大，而且使其光照跟踪系统、光照聚光系统等机械结构以及制造、安装的工艺等等都大为复杂化，同时大大提高了生产成本。这种情况大大限制了太阳能发电或太阳能电池系统的普及、推广、利用。
另一种传统的构思是将太阳能电池的端电压逆变为交流高电压，再整流为直流。ZL01121571号名称为《太阳能发电机及其逆变升压电路》的中国专利就公开了这样一种构思。这种构思同样存在着电路结构复杂、体积和面积庞大、生产成本高等缺点。
本发明的目的，就在于克服上述缺点和不足，摒弃传统的思路，提供一种结构非常简单，功耗很小，成本很低，可使太阳能电源的体积和面积大大减小，制造、安装工艺十分简单，取得了出乎意料的效果的太阳能电池的直流升压电路。
发明内容
为了达到上述目的，本发明至少包括并联在太阳能电池正负极上的电解电容(1)、连接在太阳能电池正极上的电感线圈(2)、漏极和源极分别连接在电感线圈(2)和太阳能电池负极上的场效应管(3)、连接在场效应管(3)的栅极上的缓冲驱动器(17)、连接在缓冲驱动器(17)的输入端的高频振荡器(16)、正极连接在场效应管(3)的漏极上的防反二极管(4)、并联在防反二极管(4)的负极和太阳能电池的负极上的稳压二极管(5)。稳压二极管(5)的两端即为本电路的输出端。
高频振荡器(16)由两个串联的反相器(6)和(7)、连接在反相器(6)和(7)的连接点上的电阻(12)、连接在反相器(6)的输入端和电阻(12)之间的电阻(13)、连接在反相器(7)的输出端和电阻(12)之间的电容(14)所构成。缓冲驱动器(17)由4个反相器(8)、(9)、(10)、(11)并联构成。上述反相器(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)由一个6反相集成电路所组成。6反相集成电路是一种数字集成电路，功耗很低。
多谐高频振荡器(16)产生的高频振荡电流经缓冲驱动器(17)输入场效应管(3)的栅极。场效应管(3)是一种高输入阻抗、微功耗的器件，既起到放大作用，又起到开关作用。它将高频振荡电流转换为高频脉冲电流。这一脉冲电流再经电感线圈(2)，使电感线圈(2)产生的反电动势大大高于原太阳能电池的端电压，达到了升压的目的。这一高压电动势再经防反二极管(4)的整流和稳压二极管(5)的稳压控制，最后就输出了合乎要求的直流高电压。
稳压二极管(5)的两端还可以并联着一个电解电容(15)。电解电容(15)起滤波整形作用，可消除直流输出的杂波，使之更为平直。
本发明的任务就是这样完成的。
本发明提供了一种可使太阳能电源结构非常简单，功耗很小，成本很低，体积和面积大大减小，制造、安装工艺十分简单的太阳能电池的直流升压电路。电路的输入电压(即太阳能电池的端电压)为3～3.5V时，本电路的输出可达70V，取得了出乎意料的效果。它可广泛应用于各种太阳能发电系统和太阳能电池组中，用途十分广泛。
图1为本发明的电路原理图。
图2为实施例2的方框图。
具体实施例方式
实施例1、一种太阳能电池的直流升压电路，如图1所示。它至少包括并联在太阳能电池正负极上的电解电容(1)、连接在太阳能电池正极上的电感线圈(2)、漏极和源极分别连接在电感线圈(2)和太阳能电池负极上的场效应管(3)、连接在场效应管(3)的栅极上的缓冲驱动器(17)、连接在缓冲驱动器(17)的输入端的高频振荡器(16)、正极连接在场效应管(3)的漏极上的防反二极管(4)、并联在防反二极管(4)的负极和太阳能电池的负极上的稳压二极管(5)。稳压二极管(5)的两端即为本电路的输出端。高频振荡器(16)由两个串联的反相器(6)和(7)、连接在反相器(6)和(7)的连接点上的电阻(12)、连接在反相器(6)的输入端和电阻(12)之间的电阻(13)、连接在反相器(7)的输出端和电阻(12)之间的电容(14)所构成。缓冲驱动器(17)由4个反相器(8)、(9)、(10)、(11)并联构成。上述反相器(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)由一个6反相集成电路所组成。稳压二极管(5)的两端还并联着一个电解电容(15)。
实施例2。一种太阳能自行车用太阳能电池的直流升压电路。其电源如图2所示。所用电机为15V、10A的直流电机。本电源用10块3～3.5V的太阳能电池板19分别连接10块本电路18的直流升压电路。每组升压至15V。再将10组的输出并联，最后输出了15V、10A的直流电压。升压电路使用15V的稳压管，输出相当稳定可靠。
如按照传统的构思，先用5块3～3.5V的太阳能电池板串联，得到15V的电压。再将10组串联的太阳能电池板并联，最后仍输出了15V、10A的直流电压。但它使用了5×10＝50块太阳能电池板。很显然，按照传统的构思，其复杂程度、生产成本、体积和太阳能电池板的总面积都大大提高了。
与此相反，实施例1和实施例2结构非常简单，功耗很小，成本很低，它使电源的体积和面积大大减小，制造、安装工艺又十分简单，取得了意料不到的效果。它可广泛应用于各种太阳能发电系统和太阳能电池组中。
权利要求
1.一种太阳能电池的直流升压电路，其特征在于它至少包括并联在太阳能电池正负极上的电解电容(1)、连接在太阳能电池正极上的电感线圈(2)、漏极和源极分别连接在电感线圈(2)和太阳能电池负极上的场效应管(3)、连接在场效应管(3)的栅极上的缓冲驱动器(17)、连接在缓冲驱动器(17)的输入端的高频振荡器(16)、正极连接在场效应管(3)的漏极上的防反二极管(4)、并联在防反二极管(4)的负极和太阳能电池的负极上的稳压二极管(5)，稳压二极管(5)的两端即为本电路的输出端。
2.按照权利要求1所述的太阳能电池的直流升压电路，其特征在于所说的高频振荡器(16)由两个串联的反相器(6)和(7)、连接在反相器(6)和(7)的连接点上的电阻(12)、连接在反相器(6)的输入端和电阻(12)之间的电阻(13)、连接在反相器(7)的输出端和电阻(12)之间的电容(14)所构成，缓冲驱动器(17)由4个反相器(8)、(9)、(10)、(11)并联构成，反相器(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)由一个6反相集成电路所组成。
3.按照权利要求1或2所述的太阳能电池的直流升压电路，其特征在于所说的稳压二极管(5)的两端还并联着一个电解电容(15)。
全文摘要
一种太阳能电池的直流升压电路，属于太阳能技术。它包括并联在太阳能电池上的电解电容、连接在太阳能电池正极上的电感线圈、连接在电感线圈和太阳能电池负极上的场效应管、连接在场效应管栅极上的缓冲驱动器、连接在缓冲驱动器输入端的高频振荡器，连接在场效应管漏极上的防反二极管、并联在防反二极管和太阳能电池的负极上的稳压二极管。高频振荡器由两个反相器、两个电阻、电容构成。缓冲驱动器由4个反相器并联构成。上述6个反相器由一个6反相集成电路组成。稳压二极管的两端即为本电路的输出端。它结构和工艺简单，功耗小，成本低，体积、面积小，可广泛应用于各种太阳能发电系统和太阳能电池组中。
文档编号H02M3/325GK1540850SQ200310105358
公开日2004年10月27日 申请日期2003年10月26日 优先权日2003年10月26日
发明者刘典军 申请人:刘典军