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太阳能充电器的工作原理

时间:2013-09-02 09:51来源: 作者: 点击:

    在使用时由于太阳光的变化较大,其内阻又比较高,因此输出电压不稳定,输出电流也小,这就需要用一个直流变换电路变换电压后供手机电池充电,直流变换电路见图1,它是单管直流变换电路,采用单端反激式变换器电路的形式。当开关管VT1导通时,高频变压器T1初级线圈NP的感应电压为1正2负,次级线圈Ns为5正6负,整流二极管VD1处于截止状态,这时高频变压器T1通过初级线圈Np储存能量;当开关管VT1截止时,次级线圈Ns为5负6正,高频变压器T1中存储的能量通过VD1整流和电容C3滤波后向负载输出。
太阳能手机充电器电路 
    电路工作原理简述如下:
  三极管VT1为开关电源管,它和T1、R1、R3、C2等组成自激式振荡电路。加上输入电源后,电流经启动电阻R1流向VT1的基极,使VT1导通。
  VT1导通后,变压器初级线圈Np就加上输入直流电压,其集电极电流Ic在Np中线性增长,反馈线圈Nb产生3正4负的感应电压,使VT1得到基极为正,发射极为负的正反馈电压,此电压经C2、R3向VT1注入基极电流使VT1的集电极电流进一步增大,正反馈产生雪崩过程,使VT1饱和导通。在VT1饱和导通期间,T1通过初级线圈Np储存磁能。
  与此同时,感应电压给C2充电,随着C2充电电压的增高,VT1基极电位逐渐变低,当VT1的基极电流变化不能满足其继续饱和时,VT1 退出饱和区进入放大区。
  VT1进入放大状态后,其集电极电流由放大状态前的最大值下降,在反馈线圈Nb产生3负4正的感应电压,使VT1基极电流减小,其集电极电流随之减小,正反馈再一次出现雪崩过程,VT1迅速截止。
  VT1截止后,变压器T1储存的能量提供给负载,次级线圈Ns产生的5负6正的电压经二极管VD1整流滤波后,在C3上得到直流电压给手机电池充电。
  在VT1截止时,直流供电输人电压和Nb感应的3负4正的电压又经R1、R3给C2反向充电,逐渐提高VT1基极电位,使其重新导通,再次翻转达到饱和状态,电路就这样重复振荡下去。
  R5、R6、VD2、VT2等组成限压电路,以保护电池不被过充电,这里以3.6V手机电池为例,其充电限制电压为4.2V。在电池的充电过程中,电池电压逐渐上升,当充电电压大于4.2V时,经R5、R6分压后稳压二极管VD2开始导通,使VT2导通,VT2的分流作用减小了VT1的基极电流,从而减小了VT1的集电极电流Ic,达到了限制输出电压的作用。这时电路停止了对电池的大电流充电,用小电流将电池的电压维持在4.2V。

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