1、小型太阳能供电板的制作方法图解相关专题： 电子应用 时间：2010-04-12 09:24 来源： icbuy亿芯网 本刊前几期介绍了太阳能电池板及相关的小制作，引发了包括笔者在内的许多读者的兴趣。闲来无事，突发奇想，决定利用手头上的两块太阳能电池板DIY一个微型太阳能供电系统，模拟现代化太阳能电源，同时也可以用它给一些小装置供电玩玩。 太阳能电源的基本原理是：平时将收集到的光能转化为电能储存起来，在开启负载时就释放储存起来的电能。典型的太阳能电源的例子就是太阳能路灯：在白天有阳光照射时便为蓄电池充电，夜晚就通过蓄电池向灯泡（现多为低功耗高亮 LED）供电用以照明。许多城市主干道路灯已开始使用
2、这种太阳能电源。一个实际的太阳能电源是比较复杂的，但不管有多么复杂，其原理是万变不离其宗的。当然，我们制作一个微型的太阳能电源没有必要做得那么复杂。 太阳能供电板的原理及设计 在了解了实际的太阳能电源后，笔者就开始设计太阳能供电板了，我的整体思路是：通过太阳能电池板给 1.2V可充电电池充电储能，然后利用升压电路将 1.2V升压至 3V以上供负载使用。有人可能会说了：为什么不直接用几节充电电池串联来储能和输出呢，这样不就可以省略升压电路了？为什么中间要转这么一道弯呢？因为我们是要用太阳能电池板来给电池充电的，毕竟太阳能电池板产生较高电压的机会不多，电池自身电压过高后会导致充电无法进行。对于我手
3、头的这一种太阳能电池板，在室内靠窗光线比较好的地方输出电压便可达到 1.2伏以上（连接在电路中时，非空载状态下），这样就开始给额定电压为 1.2V的电池充电了，但如果要使它输出 3V以上的电压就恐怕要拿到太阳底下去了。用一节电池储能的好处就是可以大大降低充电对光强的要求，延长给电池充电的时间。 太阳能供电板的电路如图 1所示。由 D1、BT 构成系统的太阳能充电电路。平时，只要达到一定光强，太阳能电池板便通过二极管 D1为充电电池 BT充电，直至饱和。除了太阳能充电方式外，我还设计了备用的外部直流电源充电接口以防不时之需。外部充电电路由 R1、DS1、D2、BT 构成，R1 选用功率为 1W的
4、电阻，当 R1为 10欧姆的时候，最佳外部充电电压为 3-4伏，DS1 为外部充电指示灯，它是利用电阻 R1上的压降来点亮的。后面的升压电路是运用间歇振荡器的快速关断（截止）的特性而实现升压的。S1 为供电开关，当 S1闭合后升压电路开始工作，太阳能供电板便可驱动负载，J1 为输出接口，DS2 是输出指示灯。 元器件选择 市售的太阳能电池板的价格普遍较高，但我们没有必要去买很大的太阳能电池板，适中即可。经实测，笔者在本制作中使用的太阳能电池板单个的开路电压可达到 4.2V，短路电流可达 38mA。整个系统是在万用电路板（俗称“洞洞板”）上搭建的，所以需要准备一块万用电路板。图 2是准备好的两块
5、太阳能电池板和洞洞板。电池选用一颗额定电压为 1.2V的普通 5号镍氢充电电池即可。升压电路可以使用单电池高亮 LED手电筒里面现成的升压电路板。笔者就是拆的一支废弃的单电池高亮 LED手电筒里面的升压电路板。如需自己做，电感 T1用 0.4mm 的漆包线在 8mm 的小磁环上分别绕 15圈和 9圈，小磁环可以从废弃节能灯中拆出，二极管 IN5819若找不到可用 IN4148代用，C1 选用 100uF的钽电容，如果没有也可用等值电解电容代替，只是效率稍低一些。 制作过程 首先剪一小段金属丝焊接在太阳能电池板的两个电极上作为引脚（图 3），以便于连接和固定在电路板上。两块太阳能电池板是正极对正
6、极，负极对负极（上面有标识）并联起来使用的，这样可以有效地增强太阳能电池板提供电流的能力。安装好太阳能电池板后如图 4所示。 安装储能用的充电电池，也可以采取图 3所示的方式将电池正负端连接至电路板，也就是在电池两极焊上引脚固定至电路板，为了稳定，可以用带尖的金属工具在电路板上钻孔后再用尼龙捆扎带加固（图 5）。 接下来把在废旧单电池高亮 LED手电筒里拆下来的小块升压电路板连接在电路板上。拆下来的升压电路板中连接电池的 2根线正极接图 1中的 a点，负极接 b点；连接 LED灯的两根线正极接 c点，负极接 d点即可。笔者制作时，升压电路板是通过杜邦排针与下面的主电路板板连接的（图 6），这个你可以采取自己的方法，只要便于制作就行。如果是自己做升压电路，直接在洞洞板上走线即可，元器件选择在上文已有详细说明，不再复述。电路不复杂，你可以在洞洞板上自由发挥。 图 7是制成后的太阳能供电板，制成后就可以给一些小东西供电了，比如手电筒、收音机之类的。接几个白色高亮 LED，就成为一个太阳能 LED手电筒，图 8是太阳能供电板点亮高亮 LED的情景。 由于制作时没有考虑到体积问题也缺乏这方面的经验，电路板选择得有点大也没做外壳，很不便于携带，所以希望爱好者在制作时发挥想象力，将外形设计得精致小巧，使之在美观的同时更加便于携带，增加实用性。
