太阳能led照明管理控制芯片的分析与设计

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1、-------太阳能LED照明管理控制芯片的研究与设计原创性声明及论文格式1、原创性声明论文使用权说明格式如下：原创性声明本人声明兹呈交的学位论文是本人在导师指导下完成的研究成果。论文写作中不包含其他人已经发表或撰写过的研究内容，如参考他人或集体的科研成果，均在论文中以明确的方式说明。本人依法享有和承担由此论文所产生的权利和责任。学位论文作者签名：日期：2、论文使用权说明格式如下学位论文版权使用授权声明本人同意授权华侨大学有权保留并向国家机关或机构送交学位论文和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅。论文

2、作者签名：指导教师签名：签名日期：签名日期：I-----------太阳能LED照明管理控制芯片的研究与设计1绪论1.1课题的背景和研究意义1.1.1研究背景长期以来，人们就一直在努力研究利用太阳能。我们地球所接受到的太阳能，只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右，这些能量相当于全球所需总能量的3-4万倍，可谓取之不尽，用之不竭。其次，宇宙空间没有昼夜和四季之分，也没有乌云和阴影，辐射能量十分稳定。因而发电系统相对说来比地面简单，而且在无重量、高真空的宇宙环境中，对设备构件的强度要求也不太高

3、。再者，太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同，不会导致"温室效应"和全球性气候变化，也不会造成环境污染。特别是在近10多年来，在石油可开采量日渐见底和生态环境日益恶化这两大危机的夹击下，我们越来越企盼着“太阳能时代”的到来。从发电、取暖、供水到各种各样的太阳能动力装置，其应用十分广泛，在某些领域，太阳能的利用已开始进入实用阶段[2]。太阳能发电系统利用太阳能电池将太阳能转化为电能并储存。太阳能发电具有许多优点，如安全可靠，无噪音，无污染；能量随处可得，无需消耗燃料；无机械转动部件，维护简便，使用寿命长

4、；建设周期短，规模大小随意；可以无人值守，也无需架设输电线路，还可方便与建筑物相结合等；这些都是常规发电和其他发电方式所不及的[1]。白光LED及组合成光源具有许多优点：具有发热量低、耗电量少（白炽灯泡的八分之一，荧光灯泡的二分之一）、寿命长（数万小时以上，是荧光灯的10倍）、反应速度快、体积小可平面封装等优点，易开发成轻薄短小的产品。并且还具有其自身的一些特点：一、能耗较小，随着技术的进步，将成为一种新型的节能照明光源；二、LED的使用寿命可长达数万h；三、是一种全固体结构，因此能够经受得住震动

5、、冲击而不致引起损坏；四、光体接近点光源，便于灯具设计；发光响应时间短；易于做成薄型灯具，节省安装空间等等[3]。随着太阳能产业化进程和技术开发的深化，它的效率、性价比将得到提高，它在各个领域都将得到广泛的应用，也将极大地推动中国"绿色照明工程"的快速发展。由于太阳能的特点以及LED照明的明显优势，加上能源紧缺问题影响越来越大，提倡节能计划势在必1-----------太阳能LED照明管理控制芯片的研究与设计行，因而太阳能LED照明是一个具有非常大的发展潜力的领域。目前，大多数太阳能光伏发电系统的

6、管理控制都是通过控制器和其他的芯片和分立元件构成的系统，既耗费成本又给系统增加了复杂性。性能稳定、精准电压控制、抗干扰能力强强,能同时具备以上技术要求的太阳能控制器,纯粹是采用MCU单片机做是很难达到的,因为MCU的瞬态特性和抗干扰的可靠性是远不如纯模拟电路；但纯模拟电路又很难达到各种智能控制的要求[4]。本设计的设计方案是采用数字电路和模拟电路相结合的技术,可以克服了市场同类产品的工作功耗大及和不稳定等缺陷。本设计就是从这方面出发，设计一款适合太阳能LED照明的管理控制专用芯片，来达到对光伏系统

7、进行有效管理的目的。1．1．2研究意义太阳能灯具无论大小，一个性能良好的充放电控制电路是必不可少的。为了延长蓄电池的使用寿命，必须对它的充放电条件加以限制，防止蓄电池过充电及深度放电，另外，由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，光伏发电系统中对蓄电池充电的控制要比普通蓄电池充电的控制要复杂些。对于太阳能照明的设计来说，其性能就取决于充放电控制电路的成功与失败。没有一个性能良好的充放电控制电路，就不可能有一个性能良好的太阳能照明系统。而太阳能照明系统其实就是一个自动控制的工作系统，需要设定该系统

8、的工作模式而自动工作。因此要让太阳能照明系统能够正常工作，并且实现较好的管理，就需要控制器来控制。基于专用芯片的蓄电池管理和LED驱动已成为太阳能光伏系统管理的最主要方式。而将太阳能光伏系统中的控制和LED驱动集成于一体的控制芯片有着无可替代的作用，并且具有广阔的市场前景和可观的经济效益。1.2充电知识介绍1.2.1充电方式简介充电方式按充电电流分，有快速充电和慢速充电的区别。究竟是快充好还是慢充好？那什么是快充什么是慢充？以一节电池的标称容量为1C，在0.1－0.2C的充电电流为