基于DSC太阳能LED照明驱动的研究.pdf

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1、基于DSC太阳能LED照明控制驱动研究王平(扬州工业职业技术学院,扬州225127)摘要：对太阳能光伏电池及应用进行了分析，对太阳能LED照明控制驱动系统的高效可靠应用进行了研究，提出了一项太阳能LED照明数字控制驱动技术方案，设计了基于数字信号控制器DSC的太阳能LED控制驱动系统电路，应用MPPT原理提高太阳能电池的能效，实现对LED照明光源多功能、大范围调光的控制和驱动。关键词：太阳能光伏电池；MPPT；LED照明；PWM控制；DSC中图分类号：TK51文献标识码：ASolar-powerLED-basedLinghtingcontrolDSC-driven

2、researchWANGPing（YANGZHOUPOLYTECHNICINSTITUTE，YangZhou225127China）Abstract:Theapplicationofsolarphotovoltaiccellsandanalysisofsolar-drivenLEDlightingcontrolsystemfortheapplicationofhighlyefficientandreliableresearch,andasolar-drivendigitalcontrolLEDlightingtechnology,designdigitalsign

3、alcontrollerbasedontheDSCSolarLEDdrivesystemcontrolcircuit,theapplicationoftheprincipleofMPPTsolarcellstoincreaseenergyefficiency,toachievemulti-functionalLEDlighting,highpowerandlarge-scaledimmingcontrolanddrive.Keywords:solarphotovoltaiccells;MPPT；LEDlighting；PWMcontrol；DSC0前言随着世界日益

4、增加的能源消耗需求，石油、天然气、煤碳等当代世界主要能源资源的储存量正在逐步减少，按照现在的开采速度，石油和天然气分别只有40多年和60多年的可采储量，寻求新能源和再生能源的利用，寻求节能高效的技术，受到了全球范围的普遍重视。太阳能电池和LED照明是新能源和节能高效技术的典型应用，太阳能LED照明是利用太阳能电池将大自然中的太阳能转换为电能，提供给LED光源，由于LED光源的低电压、节能和长效的特征，太阳能LED照明系统的应用，将能实现很高的能源利用效率、工作可靠性和实用价值。现在常见的有太阳能LED草坪灯、太阳能LED路灯和太阳能LED照明灯等。1太阳能LED照

5、明1.1太阳能LED照明系统组成高效节能的太阳能LED照明数字控制驱动系统包括太阳能电池组、DC－DC变换器及MPPT(MaxinumPowerPointTracking，MPPT）充电控制、储存电能的蓄电池组和LED照明PWM控制驱动、LED光源等等部分，系统组成见图1。LED照明LEDDCDC-变换蓄电池组PWM控制光源MPPT太阳能电池组数字信号控制器图1太阳能LED照明系统组成Fig.1Solar-poweredLEDlightingsystem太阳能LED照明系统的工作原理是：在有太阳光的时间段，太阳能电池组将采集到的太阳能转化为电能，在控制系统的控制下

6、，采用太阳能光伏电池最大功率跟踪（MPPT）方式，将电能储存到蓄电池组中，在LED照明系统需要电能供电时，采用PWM控制驱动方式，向LED照明光源提供安全高效的电压电流，使LED照明系统安全、稳定、高效和可靠地工作，为我们的工作和生活提供洁净环保的绿色照明。1.2太阳能光伏发电我国太阳能资源十分丰富，总储量约为1.47×108亿千瓦时/年，相当于2.4万亿吨标煤，全国有2/3以上的地区，年辐照时数大于2000小时以上，太阳能光伏电池发电是利用太阳能的主要方式之一，太阳能光伏电池的发电原理是光生伏特效应，在太阳能电池被光照射、产生光传导时，光照射产生电子和空穴对，在

7、pn界面内建电场的作用下，漂移集中到电池的两极，产生光生电压，对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6伏，通过光照在界面层产生的电子－空穴对越多，形成的电流越大。界面层吸收的光能越多，同样形成的电流也越大。太阳能电池的能量转换效率是用从太阳能电池输出的电能与辐射在太阳能电池上的光能量之比：太阳能电池输出电能η＝×100％（1）进入太阳能电池的太阳能目前应用和研究的太阳能电池主要有硅太阳能电池、化合物半导体电池和染料敏化太阳能电池。硅太阳能电池是目前太阳能光伏电池的主流，在硅太阳能电池中以单晶硅太阳能电池的光电转换效率最高，实验室转换效率达24％以

8、上，工业规