太阳能台灯的设计毕业设计

毕业设计（论文）太阳能台灯

太阳能台灯

摘要：太阳能台灯是通过太阳能电池板，吸收太阳能将其转换为电能，并贮存在蓄电池内，当需要照明时,打开开关,即可用于照明。采用LED作为光源,具有节能省电的特点。利用太阳能充电,无需频繁更换电池,适应了清洁、环保的发展趋势。该产品携带方便,操作简单,是现代生活中理想的照明工具。

本文重点研究了利用CHK0501C实现太阳能充电控制技术。CHK0501C是一款具备涓流、恒流、恒压三段式充电方式的锂电池充电控制芯片，并具有电池短路、过温保护功能；芯片内置了高精度和高电源抑制能力的基准电压源，从而实现了极高精度的浮充电压控制，充分保证了充电的安全性；输出控制端（DRC）耐压高达40V，可以实现多节电池充电控制，简化了外围应用电路；芯片具有完善的锂电池充电保护功能，极大地提高了电池的充电寿命和电池的充电安全性。

[关键词] 太阳能台灯；太阳能充电；CHK0501C

目录

第1章绪论 (1)

第2章太阳能台灯设计方案 (2)

2.1 设计的总体框架 (2)

2.2 设计的总体思路 (2)

第3章太阳能电池简介 (3)

3.1 太阳能电池分类 (3)

3.2 太阳能电池的工作原理及结构 (4)

3.2.1 P型和N型半导体 (4)

3.2.2 太阳电池基本工作原理 (5)

3.2.3 晶体硅太阳电池结构 (6)

3.3 太阳能电池的参数及型号 (7)

第4章 LED简介 (8)

4.1 LED发光原理 (8)

4.2 LED分类及结构 (8)

4.3 LED的优点 (9)

第5章锂电池简介 (10)

5.1 锂离子电池的工作原理 (10)

5.2 锂离子电池型号及参数 (10)

5.3 锂离子电池的优点 (11)

第6章锂电池充电控制芯片CHK0501C (12)

6.1 CHK0501C功能介绍 (12)

6.1.1 CHK0501C功能概述 (12)

6.1.2 CHK0501C管脚排列 (12)

6.1.3 CHK0501C功能框图 (12)

6.1.4 CHK0501C管脚说明 (13)

6.1.5 CHK0501C电学参数 (13)

6.2 电路原理图 (14)

6.2.1 锂电池充电过程 (14)

6.2.2 电池欠压点设置 (15)

6.2.3 充电电流设置 (15)

6.2.4 浮充电压设置 (16)

6.2.5 过温保护功能 (16)

6.2.6 LED端口的驱动状态 (17)

第7章电路调试 (18)

7.1 太阳能台灯实物图 (18)

7.2 实物测试过程 (20)

7.3 测试结果与存在不足 (24)

致谢 (25)

参考文献 (26)

第1章绪论

太阳能台灯利用太阳能充电，是一种绿色、安全的产品，太阳能台灯具有以下优点。

1.节约资源――太阳能供电

清洁、节能，采用高亮度低功耗的高科技散光LED灯作为光源。太阳能发电板或市电作为电源供应。用户在白天出门时将电池盒取出并放置在阳台上，当傍晚回来再将电池盒插入台灯，在充裕的太阳下光照一天，台灯可以连续使用3.5个小时以上，完全满足用户使用。当没有阳光时，可以使用交流电供电，60颗高效散光LED灯才3.6W，却等同于传统白炽灯45W的亮，但其功耗很低。3.6W 的耗电量，一般是带不动电表的，如果一整年使用交流电供电，一年产生的电费也在10元里面，所以使用太阳能台灯几乎是免费。

2.保护眼睛――直流照明无频闪无辐射

直接使用交流电的光源必然存在频闪，发热量大的光源必然存在热辐射。而太阳能台灯使用低压直流供电，发热量极低（LED是低功耗产品），即使太阳能台灯使用交流电供电，也是使用了适配器，将交流电变成了直流低压电。

3.超长寿命灯――光衰系数远小于荧光灯

采用低功耗高亮度散光的LED灯是环保高科技产品，低电压小电流供电，使用寿命要比日光灯长10倍、比白炽灯长100倍。

4.低压安全灯――无安全隐患

9V电压供电，使用时不存在误触灯头、导线接头或金属片等造成人身伤害的问题。

5.环保――绿色资源

内部使用的是锂离子电池，符合国际环保公约要求，可以反复使用。使用取之不尽，用之不竭的清洁能源——太阳能，节能环保，无二次污染。

6.一物多用――经济、实用

电池组件与灯体之间由于采用插卡式连接，电池组件可方便地从灯体上拔插下来，电池盒上有USB接口，可以直接为小功率带有USB的设备供电或者充电，做到一物多用。

7.停电――应急灯功能

在充裕的太阳下光照一天，台灯可以连续使用3.5个小时以上，可以让用户在黑夜中充当应急灯使用。

第2章 太阳能台灯设计方案

2.1 设计的总体框架

图 2-1 总体设计框架图 2.2 设计的总体思路

1.使用一块8-12V 的晶硅太阳能电池板，为充电控制电路的输入端提供稳定的电压值，输入端的电压值设为8V ，经过DCDC 变换电路处理后，为锂电池提供

3.7V 的输出电压使其为锂电池充电。

2.除使用DCDC 变换电路向锂电池供电外，还可使用220V 交流电对锂电池充电，目的是防止在阴天或者光照不充足时，对太阳能台灯进行充电，以满足太阳能台灯在夜晚的使用需求。

3.储存在锂电池中的电能随时可以为LED 供电，LED 采用1.8V ，20mA 的高亮度直插式LED 并联，并通过一个电位器或者触控电路随意更改LED 灯的亮度，以满足不同的亮度需求。

4.锂电池是储存电量的关键，锂电池选用一块3.7V 柱形锂电池或者是聚合物锂电池。

5.该台灯能够持续提供至少3个小时的照明时间。