手机太阳能充电器的设计方案

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1、手机太阳能充电器的设计方案第一章概述1.1选题的意义在电力电子的领域中，对于电源供应器(PowerSupply)有两种不同的设计方式，一种线性式电源供应器(LinearPowerSupply)，一种是切换式电源供应器(switchingPowerSupply)。虽然线性式电源供应器具有较小的涟波、较高的可靠度及没有电磁干扰，但却有效率低及体积大等缺点；而切换式电源供应器虽具有体积小且轻，功率转换效率高及较大的输入电压范围的优点，但的涟波、噪声，以及电磁干扰的产生也不可忽略的问题。近几年来，功率半导体、控制电路与被动组件的研究快速，制造厂商要求效率的提升，成本降低等条件日

2、渐严苛，而SPS正能符合其所需，故本专题的研究方向，将针对SPS来做探讨。本专题所研究的部分是在切换式电源供应器中的降压型转换器(BuckConverter)，使用降压型转换器及太阳能当电源，使手机能在太阳光(灯光)照射下对手机充电，不需外加电源使用性方便。操作在直流对直流转换连续导通模式(ContinousConditionMode；简称CCM)，所使用之方法是：先经过IsSpice仿真软件，来针对电路进行仿真分析，等分析确定无误后，使用ProtelDXP-32-将模拟出来的结果以布线的方式来规划硬件电路。而太阳能电池为单晶硅，阳光照射下输出8V至25V，使用降压式电

3、源转换器使电压降至稳定的直流6V接至手机使手机充电。完成太阳能手机充电器，太阳能板在经过阳光照射下输出电压经过降压电源转换器对手机充电。1.2太阳能电池发电原理利用电位差发电，无电磁波产生太阳电池(solarcell)是以半导体制程的制作方式做成的，其发电原理是将太阳光照射在太阳电池上，使太阳电池吸收太阳光能透过图中的p-型半导体及n-型半导体使其产生电子(负极)及电洞(正极)，同时分离电子与电洞而形成电压降，再经由导线传输至负载。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应制作。简单来说，太阳光电的发电原理，是利用太阳电

4、池吸收0.2µm～0.4µm波长的太阳光，将光能直接转变成电能输出的一种发电方式。由于太阳电池产生的电是直流电，因此若需提供电力给家电用品或各式电器则需加装直/交流转换器，将直流电转换成交流电，才能供电至家庭用电或工业用电。太阳能制造厂商将太阳能电池称为cel，国内业者则惯称芯片，把晶片(或依设计所需要的电流进行芯片切割后)焊上箔条导线再将许多焊好的芯片用箔条串联成一组，再和EVA，tedlar-32-与低铁质强化玻璃层层迭迭，一同放入层压机的机台上做真空封装，制成为模块或称太阳能板，将若干太阳能板组成方阵，接配上过充放保护控制及深(循环)放电蓄电池(铅钙)以及逆转流器

5、(直流转变为交流)合称为太阳能电力系统,又称太阳能发电站。一般太阳能光电商品,其太阳能输出电流如果在300毫安(mA)以下时，都只会在太阳能板正极输出端，接装一个负载极微小的防逆二极管(消基二极管)以防止蓄电池内的电流逆流回到太阳能板,如此，就可以接上蓄电池使用.1.3手机太阳能充电器发展及新技术太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，只要一照到光，瞬间就可输出电压及电流。而此种太阳能光电池简称为太阳能电池，又可称为太阳能芯片。在中国大陆称为硅芯片在物理学上称为光生伏打(Photovoltaic)，简称PV(photo=light光线voltaics=ele

6、ctricity电力)。硅为目前通用的太阳能电池之原料代表；而在市场上又区分为晶硅及非晶硅两大类。非晶硅由于发电效率比较低，且长期寿命不如晶硅，运用在中大型发电系统的机会比较少，通常的运用为个人化运用产品，如手电筒、计算器等；也有一些设计为建材屋瓦、壁面或帷幕墙的运用，但均非太阳能发电系统主流产品。1-4太阳能电池特性太阳能电池等效电路，其中等效电流源iph之大小与太阳能板所接受的日射量成正比，电流源itp为温度变化时等效电流源的修正，P-N接面存在一非线性电阻Rj，代表P-N-32-二极管的顺向电阻，Dj为理想的P-N二极体，vtp为温度变化时二极管障壁电位的修正电压

7、，Rs及Rsh为电池本身的串联及并联电阻。而Ro为外接负载，ipv、vp为太阳能电池输出电流及电压。iRj是非线性电阻上的电流，Isc为太阳能电池短路电流，Vmp、Imp为太阳能电池最大功率点的电压、电流，vpv为太阳能电池输出电压，Voc为太阳能电池开路电压。图1-1太阳能电池等效电路在实际的应用情况中，日射量、温度改变时，太阳能板的特性也会跟着改变，因此需加以修正。其中iph为太阳能电池等效电路中的电流源，Lref为参考的日射量，L表示为太阳光改变后的日射量，Iref为参考日射量下太阳能电池等效电路中的电流源，a为电流温度系数，b为电