一种节能式太阳能LED路灯

一种节能式太阳能led路灯
技术领域
1.本发明涉及一种led路灯，具体是一种节能式太阳能led路灯，属于节能照明灯技术领域。


背景技术：

2.路灯一直是个耗能大户，为解决这个问题，一种办法是采用光控开关的方法，白天光照强度高不亮灯，夜晚和阴雨天亮灯，但是这种方法的缺点是照明灯一直到天亮才停电，而且路灯的亮度也不改变，而到了夜里并不需要照明灯提供太高的亮度，这样会浪费能源和减少灯泡的寿命。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种节能式太阳能led路灯，既方便人们日常生活又节约电能。
4.为了实现上述目的，本发明提供一种节能式太阳能led路灯，包括太阳能电池板pv以及控制电路，通过太阳能电池板pv输出电压的高低来控制led路灯的点亮与否，所述控制电路包括电阻r1～r11、电解电容c1～c2、电容c3～c7、电解电容c8、可变电容ct1、二极管d1～d4、三极管bg1～bg6、电位器rp1、按钮sb1、蓄电池e、三端稳压集成电路ic1、时钟芯片ic2、单片机ic3、晶振xt1～xt2、电感l1～l3、场效应管t1、继电器j1、继电器j1的常开触点j1
‑
1、继电器j1的常开触点j1
‑
2、路灯天线ant，
5.太阳能电池板pv的正极分别连接电阻r1的一端、二极管d2的正极，电阻r1的另一端分别连接二极管d3的正极、三极管bg1的基极，二极管d3的负极连接电阻r2的一端，二极管d2的负极分别连接电阻r3的一端、二极管d1的负极、继电器j1的一端、蓄电池e的正极、电解电容c1的正极、三端稳压集成电路ic1的1脚，三极管bg1的集电极分别连接电阻r3的另一端、三极管bg2的基极，三极管bg2的集电极分别连接二极管d1的正极、继电器j1的另一端，三端稳压集成电路ic1的3脚分别连接电解电容c2的正极、时钟芯片ic2的8脚、时钟芯片ic2的1脚、电阻r10的一端、三极管bg6的发射极、电解电容c8的正极、单片机ic3的40脚、电位器rp1的第一固定端、电位器rp1的滑动端、三极管bg3的发射极、电容c5的一端；
6.路灯天线ant分别连接可变电容ct1的一端、电阻r4的一端、场效应管t1的栅极g，可变电容ct1的另一端分别连接电阻r4的另一端、电感l1的一端、电容c3的一端，场效应管t1的漏极d分别连接电容c4的一端、电阻r5的一端、电位器rp1的第二固定端、三极管bg3的基极，三极管bg3的集电极分别连接电阻r6的一端、继电器j1的常开触点j1
‑
2的一端，继电器j1的常开触点j1
‑
2的另一端连接单片机ic3的39脚，电阻r6的另一端分别连接三极管bg4的基极、按钮sb1的一端，三极管bg4的集电极连接电阻r5的另一端，场效应管t1的源极s分别连接电感l1的另一端、电感l2的一端，太阳能电池板pv的负极、电阻r2的另一端、三极管bg1的发射极、三极管bg2的发射极、蓄电池e的负极、电解电容c1的负极、三端稳压集成电路ic1的2脚、电解电容c2的负极、电感l2的另一端、电容c3的另一端、电容c4的另一端、三极管
bg4的发射极、按钮sb1的另一端、电容c5的另一端均接地；
7.时钟芯片ic2的2脚与时钟芯片ic2的3脚之间串联晶振xt1，时钟芯片ic2的5脚连接单片机ic3的3脚，时钟芯片ic2的6脚连接单片机ic3的2脚，时钟芯片ic2的7脚连接单片机ic3的1脚，单片机ic3的4脚串联电阻r9后连接三极管bg5的基极，单片机ic3的9脚分别连接电解电容c8的负极、电阻r7的一端，单片机ic3的18脚分别连接电容c7的一端、晶振xt2的一端，单片机ic3的19脚分别连接电容c6的一端、晶振xt2的另一端，三极管bg5的集电极串联电阻r8后分别连接三极管bg6的基极、电阻r10的另一端，三极管bg6的集电极分别连接二极管d4的负极、电感l3的一端，电感l3的另一端连接继电器j1的常开触点j1
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1的一端，继电器j1的常开触点j1
‑
1的另一端连接led灯的正极端口，led灯的负极端口连接电阻r11的一端，电阻r11的另一端、三极管bg5的发射极、时钟芯片ic2的4脚、电阻r7的另一端、电容c7的另一端、电容c6的另一端、单片机ic3的20脚均接地。
8.作为本发明的进一步改进，单片机ic3内设置有pwm电路，该pwm电路一个周期有10个脉冲，在24点以前，这10个脉冲均为高电平，亮度为100％，而到了24点以后，这10个脉冲中的前3个为高电平，其余为低电平，这样亮度就降为30％，当有路人接近时，路灯的亮度恢复为100％，离开后又降为30％。
9.作为本发明的进一步改进，led路灯由发光二极管led1～led9组成，发光二极管led1、发光二极管led4、发光二极管led7的正极并接后形成led路灯的正极端口，发光二极管led1、发光二极管led4、发光二极管led7的负极并接后形成led路灯的负极端口，具体为：发光二极管led1的负极连接发光二极管led2的正极，发光二极管led2的负极连接发光二极管led3正极，发光二极管led4的负极连接发光二极管led5的正极，发光二极管led5的负极连接发光二极管led6正极，发光二极管led7的负极连接发光二极管led8的正极，发光二极管led8的负极连接发光二极管led9正极。
10.作为本发明的进一步改进，太阳能电池板pv的尺寸为1290mm
×
3300mm，重量为5.6kg，最大输出功率为50w，最大输出电压为17.4v，最大输出电流为2.87a。
11.作为本发明的进一步改进，蓄电池e采用免维护铅酸蓄电池，其额定电压为12v，额定容量为150ah。
12.作为本发明的进一步改进，三端稳压集成电路ic1的型号为7805；时钟芯片ic2的型号为ds1302；单片机ic3的型号为stc12c5a60s2。
13.作为本发明的进一步改进，晶振xt1的振荡频率为32.768mhz，晶振xt2的振荡频率为12mhz。
14.作为本发明的进一步改进，三极管bg1、三极管bg2为npn管型，型号为2sc4883，三极管bg3为pnp管型，型号为2sa1015，三极管bg4为npn管型，型号为2sc1815，三极管bg5为npn管型，型号为9014，三极管bg6为pnp管型，型号为2sb772。
15.作为本发明的进一步改进，场效应管t1为n沟道场效应管，型号为2sk192a。
16.作为本发明的进一步改进，二极管d1～d3的型号为in4148，二极管d4为快恢复二极管，型号为fr107。
17.与现有技术相比，本发明包括太阳能电池板pv以及控制电路，通过太阳能电池板pv输出电压的高低来控制led路灯的点亮与否，所述控制电路包括电阻r1～r11、电解电容c1～c2、电容c3～c7、电解电容c8、可变电容ct1、二极管d1～d4、三极管bg1～bg6、电位器
rp1、按钮sb1、蓄电池e、三端稳压集成电路ic1、时钟芯片ic2、单片机ic3、晶振xt1～xt2、电感l1～l3、场效应管t1、继电器j1、继电器j1的常开触点j1
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1、继电器j1的常开触点j1
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2、路灯天线ant，本发明通过调节太阳能电池板pv输出的电压高低来控制led路灯的点亮与否，同时到了夜里24点以后，路上的行人较少，为节约电能，单片机ic3内设置有pwm电路，该pwm电路一个周期有10个脉冲，在24点以前，这10个脉冲均为高电平，亮度为100％，而到了24点以后，这10个脉冲中的前3个为高电平，其余为低电平，这样亮度就降为30％，当有路人接近时，路灯的亮度恢复为100％，离开后又降为30％；本发明既方便人们日常生活又节约电能。
附图说明
18.图1是本发明的电路原理图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明作进一步说明。
20.如图1所示，一种节能式太阳能led路灯，包括太阳能电池板pv以及控制电路，通过太阳能电池板pv输出电压的高低来控制led路灯的点亮与否，太阳能电池板pv的尺寸为1290mm
×
3300mm，重量为5.6kg，最大输出功率为50w，最大输出电压为17.4v，最大输出电流为2.87a；
21.所述控制电路包括电阻r1～r11、电解电容c1～c2、电容c3～c7、电解电容c8、可变电容ct1、二极管d1～d4、三极管bg1～bg6、电位器rp1、按钮sb1、蓄电池e、三端稳压集成电路ic1、时钟芯片ic2、单片机ic3、晶振xt1～xt2、电感l1～l3、场效应管t1、继电器j1、继电器j1的常开触点j1
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1、继电器j1的常开触点j1
‑
2、路灯天线ant，蓄电池e采用免维护铅酸蓄电池，其额定电压为12v，额定容量为150ah；三端稳压集成电路ic1的型号为7805；时钟芯片ic2的型号为ds1302；单片机ic3的型号为stc12c5a60s2；晶振xt1的振荡频率为32.768mhz，晶振xt2的振荡频率为12mhz；三极管bg1、三极管bg2为npn管型，型号为2sc4883，三极管bg3为pnp管型，型号为2sa1015，三极管bg4为npn管型，型号为2sc1815，三极管bg5为npn管型，型号为9014，三极管bg6为pnp管型，型号为2sb772；场效应管t1为n沟道场效应管，型号为2sk192a；二极管d1～d3的型号为in4148，二极管d4为快恢复二极管，型号为fr107；单片机ic3内设置有pwm电路，该pwm电路一个周期有10个脉冲，在24点以前，这10个脉冲均为高电平，亮度为100％，而到了24点以后，这10个脉冲中的前3个为高电平，其余为低电平，这样亮度就降为30％，当有路人接近时，路灯的亮度恢复为100％，离开后又降为30％。
22.太阳能电池板pv的正极分别连接电阻r1的一端、二极管d2的正极，电阻r1的另一端分别连接二极管d3的正极、三极管bg1的基极，二极管d3的负极连接电阻r2的一端，二极管d2的负极分别连接电阻r3的一端、二极管d1的负极、继电器j1的一端、蓄电池e的正极、电解电容c1的正极、三端稳压集成电路ic1的1脚，三极管bg1的集电极分别连接电阻r3的另一端、三极管bg2的基极，三极管bg2的集电极分别连接二极管d1的正极、继电器j1的另一端，三端稳压集成电路ic1的3脚分别连接电解电容c2的正极、时钟芯片ic2的8脚、时钟芯片ic2的1脚、电阻r10的一端、三极管bg6的发射极、电解电容c8的正极、单片机ic3的40脚、电位器rp1的第一固定端、电位器rp1的滑动端、三极管bg3的发射极、电容c5的一端；
23.路灯天线ant分别连接可变电容ct1的一端、电阻r4的一端、场效应管t1的栅极g，
可变电容ct1的另一端分别连接电阻r4的另一端、电感l1的一端、电容c3的一端，场效应管t1的漏极d分别连接电容c4的一端、电阻r5的一端、电位器rp1的第二固定端、三极管bg3的基极，三极管bg3的集电极分别连接电阻r6的一端、继电器j1的常开触点j1
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2的一端，继电器j1的常开触点j1
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2的另一端连接单片机ic3的39脚，电阻r6的另一端分别连接三极管bg4的基极、按钮sb1的一端，三极管bg4的集电极连接电阻r5的另一端，场效应管t1的源极s分别连接电感l1的另一端、电感l2的一端，太阳能电池板pv的负极、电阻r2的另一端、三极管bg1的发射极、三极管bg2的发射极、蓄电池e的负极、电解电容c1的负极、三端稳压集成电路ic1的2脚、电解电容c2的负极、电感l2的另一端、电容c3的另一端、电容c4的另一端、三极管bg4的发射极、按钮sb1的另一端、电容c5的另一端均接地；
24.时钟芯片ic2的2脚与时钟芯片ic2的3脚之间串联晶振xt1，时钟芯片ic2的5脚连接单片机ic3的3脚，时钟芯片ic2的6脚连接单片机ic3的2脚，时钟芯片ic2的7脚连接单片机ic3的1脚，单片机ic3的4脚串联电阻r9后连接三极管bg5的基极，单片机ic3的9脚分别连接电解电容c8的负极、电阻r7的一端，单片机ic3的18脚分别连接电容c7的一端、晶振xt2的一端，单片机ic3的19脚分别连接电容c6的一端、晶振xt2的另一端，三极管bg5的集电极串联电阻r8后分别连接三极管bg6的基极、电阻r10的另一端，三极管bg6的集电极分别连接二极管d4的负极、电感l3的一端，电感l3的另一端连接继电器j1的常开触点j1
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1的一端，继电器j1的常开触点j1
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1的另一端连接led灯的正极端口，led灯的负极端口连接电阻r11的一端，电阻r11的另一端、三极管bg5的发射极、时钟芯片ic2的4脚、电阻r7的另一端、电容c7的另一端、电容c6的另一端、单片机ic3的20脚均接地。
25.led路灯由发光二极管led1～led9组成，发光二极管led1、发光二极管led4、发光二极管led7的正极并接后形成led路灯的正极端口，发光二极管led1、发光二极管led4、发光二极管led7的负极并接后形成led路灯的负极端口，具体为：发光二极管led1的负极连接发光二极管led2的正极，发光二极管led2的负极连接发光二极管led3正极，发光二极管led4的负极连接发光二极管led5的正极，发光二极管led5的负极连接发光二极管led6正极，发光二极管led7的负极连接发光二极管led8的正极，发光二极管led8的负极连接发光二极管led9正极。
26.图1中这些元件的阻值均是公知常识，本领域技术人员可以根据需要对各个元件的参数进行调整。
27.工作原理：
28.本发明在白天光照条件好时，太阳能电池板pv产生电动势，会在二极管d3和电阻r2两端产生一个上正下负，大小约为0.7v的电压降，从而使三极管bg1导通，使得三极管bg2的基极电压为0，三极管bg2截止，继电器j1不得电，继电器j1的常开触点j1
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1、继电器j1的常开触点j1
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2断开，led路灯不亮；太阳能产生的电能通过二极管d2给蓄电池e充电。而到了夜晚，光线减弱，太阳能电池板pv输出的电压变低，二极管d3和电阻r2两端电压不足0.7v，三极管bg1截止，蓄电池e的电流经过电阻r3流入三极管bg2，三极管bg2导通，继电器j1得电，继电器j1的常开触点j1
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1、继电器j1的常开触点j1
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2闭合，led路灯点亮。
29.到了夜里24点以后，路上的行人较少，为节约电能，单片机ic3内设置有pwm电路，该pwm电路一个周期有10个脉冲，在24点以前，这10个脉冲均为高电平，亮度为100％，而到了24点以后，这10个脉冲中的前3个为高电平，其余为低电平，这样亮度就降为30％。此时如
果有人接近路灯天线ant时，相当于在场效应管t1的栅极g的电容上增加了分布电容，这使得lc谐振电路与栅极的耦合变松，由场效应管t1、电感l1和电感l2、电容c3、可变电容ct1组成的哈脱莱振荡器停振，场效应管t1栅极g的高频偏置电压消失，v
gs
＝0，其漏极d的电流变大，三极管bg3导通，单片机ic3的39脚接收到信号，pwm电路一个周期的10个脉冲全部设置为高电平，亮度恢复为100％。而当行人走远时，三极管bg3截止，单片机ic3的39脚接收不到信号，pwm电路一个周期的10个脉冲中的前3个为高电平，其余为低电平，这样亮度又降为30％，直到天亮光线充足后自动熄灭，这样既方便人们日常生活又节约电能。