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我想寫一篇關(guān)于太陽(yáng)能的論文 誰(shuí)能幫我想一下題目 還有思路 急啊 謝謝

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時(shí)間:2024-08-17 09:52:12
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我想寫一篇關(guān)于太陽(yáng)能的論文 誰(shuí)能幫我想一下題目 還有思路 急啊 謝謝【專家解說(shuō)】:  簡(jiǎn)易太陽(yáng)能家用充電電源的研究摘要:通過(guò)近幾年的發(fā)展,太陽(yáng)能以其清潔、環(huán)保、無(wú)污染等特點(diǎn)博得了越

【專家解說(shuō)】:  簡(jiǎn)易太陽(yáng)能家用充電電源的研究   摘要:通過(guò)近幾年的發(fā)展,太陽(yáng)能以其清潔、環(huán)保、無(wú)污染等特點(diǎn)博得了越來(lái)越多人的青睞。我國(guó)太陽(yáng)能家用電源已經(jīng)市場(chǎng)化,但由于技術(shù)上的某些原因,許多充電控制器產(chǎn)品的電路結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,電路元件很多,如果出現(xiàn)了故障不容易維修,阻礙了太陽(yáng)能的進(jìn)一步普及。為此作者設(shè)計(jì)了一款成本低、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的充電控制器電路,供廣大光伏開發(fā)人員及太陽(yáng)能愛(ài)好者參考。   關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能;控制器;電路組成;充電器   一 引 言   太陽(yáng)能電源在我國(guó)已經(jīng)推廣應(yīng)用了20多年,大量應(yīng)用于我國(guó)西部的無(wú)電農(nóng)牧區(qū),為牧民們解決了平時(shí)的用電問(wèn)題。2001年開始,國(guó)家經(jīng)貿(mào)委/世界銀行GEF項(xiàng)目正式啟動(dòng),極大地促進(jìn)了我國(guó)太陽(yáng)能家用技術(shù)水平和市場(chǎng)化的發(fā)展,為了規(guī)范市場(chǎng),該項(xiàng)目設(shè)立了嚴(yán)格的準(zhǔn)入門檻,制定了太陽(yáng)能家用電源的技術(shù)規(guī)范,2003年此規(guī)范上升為國(guó)家推薦標(biāo)準(zhǔn)。【1】   通過(guò)近幾年的發(fā)展,太陽(yáng)能以其清潔、環(huán)保、無(wú)污染等特點(diǎn)博得了越來(lái)越多人的青睞。【2】我國(guó)太陽(yáng)能家用電源已經(jīng)市場(chǎng)化,但由于技術(shù)上的某些原因,許多產(chǎn)品的電路結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,電路元件很多,如果出現(xiàn)了故障不易維修,阻礙了太陽(yáng)能的進(jìn)一步普及。為此作者設(shè)計(jì)了一款成本低、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的充電控制器電路,供廣大光伏開發(fā)人員及太陽(yáng)能愛(ài)好者參考。   二 充電電源的設(shè)計(jì)   1.電路的設(shè)計(jì)   本電路(如圖1)采用了LM2587-ADJ芯片為核心,輸出電壓為8-16V的太陽(yáng)電池陣列組做為電路的輸入,電路輸出電壓為24V,可用于平時(shí)的24V供電。   電路主要由LM2587-ADJ ,CIN1,CIN2,RC,CC,L,D,R1,R2及其他外圍元件組成。LM2587 系列集成芯片專為反激式電路,步升(升壓),和正激變換器設(shè)計(jì)。該系列有4種不同輸出電壓:3.3V,5.0V,12V和ADJ可調(diào)電壓輸出(本電路用的是ADJ可調(diào)輸出系列)。電源開關(guān)是典型的NPN裝置,電流能夠達(dá)到5.0A,可以承受65V電壓。 電源開關(guān)保護(hù)電路主要由電流限制電路和熱限制電路以及欠壓閉鎖電路組成。芯片內(nèi)部包含 100 kHz固定頻率的內(nèi)部振蕩器。其它特點(diǎn)包括軟啟動(dòng)模式以降低啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流,電流模式改善輸入電壓排斥反應(yīng)和輸出負(fù)載瞬態(tài)以及逐周期電流限制等。在規(guī)定輸入電壓和輸出負(fù)載條件下輸出電壓的偏差范圍是±4%,為電源系統(tǒng)提供了保證   圖1 簡(jiǎn)易太陽(yáng)能充電電源電路圖   其特色如下:  ?。?)需要很少的外部元件;   (2)標(biāo)準(zhǔn)電感器和變壓器;   (3)NPN 輸出開關(guān)電流達(dá) 5.0A, 可以承受 65V電壓;  ?。?)寬輸入電壓范圍: 4V~40V;  ?。?)電流模式操作,以提高瞬態(tài)響應(yīng),線路調(diào)整率和電流限制;   (6)100 kHz的開關(guān)頻率;   (7)啟動(dòng)時(shí)內(nèi)部軟啟動(dòng)功能可降低浪涌電流;  ?。?)輸出晶體管由電流限制,欠壓鎖定和熱關(guān)閉保護(hù);  ?。?)在最大輸入電壓范圍和負(fù)載條件下系統(tǒng)輸出電壓容差為± 4%。   2.芯片內(nèi)部電路設(shè)計(jì)   芯片內(nèi)部電路(如圖2)主要包括100HZ的振蕩器,誤差放大器,比較器,NPN開關(guān)及其保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)電路和邏輯控制電路。引腳如圖所示,1腳為補(bǔ)償端,2腳為反饋端,3腳接地,4腳為NPN開關(guān)的集電極,5腳為芯片的電源輸入端。對(duì)于固定輸出電壓系列的芯片,反饋端只需接到電路輸出端即可,芯片內(nèi)部已經(jīng)有R1、R2的分壓裝置。如3.3V時(shí)R1=3.4K,R2=2K;5V時(shí)R1=6.15K,R2=2K;12V時(shí)R1=8.73K,R2=1K。而ADJ系列則沒(méi)有內(nèi)部的分壓裝置(此時(shí)R1=0Ω,R2=∞),需要在外面另加,這就給我們的使用帶來(lái)了方便,這也是本電路采用ADJ輸出芯片的原因。   圖2 內(nèi)部電路原理框圖   3. 電路參數(shù)確定   圖1是升壓式 DC - DC轉(zhuǎn)換電路 , 輸入電壓8~16 V, 平均輸入電壓為12V,其輸出電壓值可按以下公式改變 R1、R2電阻值進(jìn)行調(diào)整:  ?。?)   R1,R2對(duì)輸出電壓進(jìn)行分壓后和芯片內(nèi)部基準(zhǔn)電壓1.23V進(jìn)行比較,當(dāng)R2在1K到5K之間時(shí),R1為:  ?。ㄓ?%的金屬膜電阻) (2)   本電路的輸出電壓為24V,R2選取為2K,代人(2)式計(jì)算得R1=37K,選取R1為36.9K(1%)。   如果想有不同的電路輸出,可以將R1換做精密可調(diào)電位器,R2為固定電阻,通過(guò)調(diào)整R1的大小達(dá)到要求輸出的電壓。   電路中不同的電壓值需要不同的電感,最小電感的計(jì)算公式為:   ;   本電路電感選取為33μH。   二極管D采用限流二極管,防止電流過(guò)大對(duì)用電設(shè)備造成損害,具體限制多大的電流由用戶選擇。   4. 電路工作原理   當(dāng)NPN開關(guān)開啟時(shí),太陽(yáng)能電池組產(chǎn)生的電流經(jīng)電感L流入開關(guān),由于電感阻礙電流變化的原因,電感中的電流以速率VIN/L持續(xù)上升,將電能儲(chǔ)存在電感中。當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí),電感L中依然有電流存在,電感L末端的電壓高于VIN,此時(shí)電感L通過(guò)二極管D釋放它的電流到輸出端電容COUT中,經(jīng)整流輸出,釋放電流的速率為(VOUT–VIN)/L?!?】從而,開關(guān)開啟時(shí)儲(chǔ)存在電感中的電能在開關(guān)關(guān)閉時(shí)傳送到了輸出端,完成了電能的輸送。   輸出電壓的大小是通過(guò)調(diào)整開關(guān)峰值電流控制的。R1,R2對(duì)輸出電壓進(jìn)行分壓后反饋到芯片內(nèi)部的誤差放大器,反饋電壓同內(nèi)部的參考電壓1.230V進(jìn)行比較然后經(jīng)誤差放大器放大輸出。誤差放大器產(chǎn)生的電壓和同開關(guān)電流(即在開關(guān)打開時(shí)電感中的電流)成正比的電壓相比較,當(dāng)二個(gè)電壓相等時(shí)比較器及時(shí)終止開關(guān),從而控制開關(guān)峰值電流來(lái)保持一恒定的輸出電壓。   同時(shí)芯片內(nèi)部集成有限流電路,溫度限制電路,欠壓保護(hù)電路等保護(hù)措施防止損害芯片及用電設(shè)備。   1、電流保護(hù)電路。芯片內(nèi)部集成有一個(gè)電流限制電路,來(lái)保護(hù)NPN開關(guān)裝置,允、、許通過(guò)的最大電流是5A,當(dāng)電路中的電流超過(guò)5A時(shí)芯片自動(dòng)切斷內(nèi)部開關(guān)電路,使開關(guān)停止工作從而保護(hù)開關(guān)不受損害。電路中同樣有限流二極管來(lái)限制外部電流的大小,使電流不超過(guò)用電設(shè)備的額定電流,保護(hù)用電設(shè)備不會(huì)因電流過(guò)大而燒毀。   2、溫度限制電路。電路由于長(zhǎng)時(shí)間工作而導(dǎo)致芯片溫度升高,當(dāng)溫度超過(guò)芯片所能承受的范圍時(shí),溫度限制電路自動(dòng)切斷開關(guān),保護(hù)芯片。   3、欠壓保護(hù)電路。如果太陽(yáng)能組件不能夠提供足夠的功率供用電設(shè)備使用時(shí),容易導(dǎo)致電壓過(guò)低,使用電設(shè)備不能工作或者損壞。這時(shí)芯片內(nèi)部的欠壓保護(hù)電路會(huì)切斷對(duì)用電設(shè)備的供電。   三 總 結(jié)   該充電電源利用了直流電源芯片LM2587—ADJ和二極管D、輸出電容COUT達(dá)到了穩(wěn)壓輸出的目的。具有輸入電壓范圍大,功耗低,輸出穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便,壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),滿足了平時(shí)家用電源的需求。   參考資料:   1.黃譚友,楊啟洪,廖繼海.太陽(yáng)能升壓與電池充電控制電路的研究.2007.   2.馮垛生.太陽(yáng)能發(fā)電原理與應(yīng)用[M].人民郵電出版社. 2007.   3.童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M ].北京:人民教育出版社.1980.