在能源日益短缺的今天,，自然能的利用成了人們關(guān)注的焦點(diǎn),，在各種自然能中,，無窮無盡的太陽能以其無處不在的優(yōu)勢倍受青睞,。
實(shí)際上，地球上的一切能源都來自太陽,。煤和石油的生成,，植物的生長，水和風(fēng)的運(yùn)動(dòng),。..,。..但是，由于太陽能的分散性和不穩(wěn)定性,，直接利用太陽能并不容易,，近年來，隨著能源的短缺和太陽能利用技術(shù)的提高,，直接利用太陽能才成為現(xiàn)實(shí),。
陽光有多鐘利用方法,，利用硅光電池發(fā)電是最方便的利用方式之一。目前硅光電池發(fā)電最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是解決供電困難地區(qū)的照明問題,。
夏季晴天的太陽光每平方米不足1000瓦,，可見，太陽能雖然巨大,，但十分分散,。商品化的硅太陽能電池板的光/電轉(zhuǎn)換效率約14%，價(jià)格也較高,，因此,，太陽能一般用于小功率發(fā)電。由于發(fā)電功率小,，用電功率也不能太大,，要在小的電輸入功率下有盡可能好的照明效果，照明光源的發(fā)光效率很重要,。在小功率時(shí),，傳統(tǒng)光源光效很低，不適合在太陽能照明系統(tǒng)中應(yīng)用,。近年來,，半導(dǎo)體發(fā)光二極管技術(shù)不斷進(jìn)步，已經(jīng)成為一種新型照明光源,，小功率照明應(yīng)用時(shí)光效高,，配合太陽能電池板和蓄電池組成太陽能LED照明" title="LED照明">LED照明系統(tǒng)優(yōu)勢明顯。
完整的太陽能照明系統(tǒng)主要有以下5部分組成：
1,、太陽能電池板
太陽能電池板是在有陽光時(shí)用來產(chǎn)生電能的,，發(fā)電功率要根據(jù)照明用電的功率和照明時(shí)間來計(jì)算。如照明燈具的功率是2瓦,，要求沒有陽光時(shí)連續(xù)照明時(shí)間10小時(shí),，再考慮變換電路的變換損失,，太陽能電池板的發(fā)電功率必須是3瓦左右,。
2、蓄電池
蓄電池的作用是把有陽光時(shí)太陽能電池發(fā)出的電存儲(chǔ)起來,，供沒有陽光時(shí)使用,。蓄電池的容量要根據(jù)太陽能電池板的功率和LED燈的功率以及照明時(shí)間來決定。如配合2瓦的LED燈,，3瓦的太陽能電池板,，沒有太陽時(shí)要求連續(xù)照明時(shí)間10小時(shí)，可選用12V/2.2AH的蓄電池,。
3,、太陽能充電控制電路
這部分電路的功能是在陽光充足,，光照時(shí)間長的時(shí)候控制充電程度，電池充滿即停止充電,，不使蓄電池過充損壞,，以保護(hù)蓄電池，延長其使用壽命,。
在能源日益短缺的今天,，自然能的利用成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)，在各種自然能中,，無窮無盡的太陽能以其無處不在的優(yōu)勢倍受青睞,。
實(shí)際上，地球上的一切能源都來自太陽,。煤和石油的生成,，植物的生長，水和風(fēng)的運(yùn)動(dòng),。..,。..但是，由于太陽能的分散性和不穩(wěn)定性,，直接利用太陽能并不容易,，近年來，隨著能源的短缺和太陽能利用技術(shù)的提高,，直接利用太陽能才成為現(xiàn)實(shí),。
陽光有多鐘利用方法，利用硅光電池發(fā)電是最方便的利用方式之一,。目前硅光電池發(fā)電最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是解決供電困難地區(qū)的照明問題,。
夏季晴天的太陽光每平方米不足1000瓦，可見,，太陽能雖然巨大,，但十分分散。商品化的硅太陽能電池板的光/電轉(zhuǎn)換效率約14%,，價(jià)格也較高,，因此，太陽能一般用于小功率發(fā)電,。由于發(fā)電功率小,，用電功率也不能太大，要在小的電輸入功率下有盡可能好的照明效果,，照明光源的發(fā)光效率很重要,。在小功率時(shí)，傳統(tǒng)光源光效很低,，不適合在太陽能照明系統(tǒng)中應(yīng)用,。近年來,，半導(dǎo)體發(fā)光二極管技術(shù)不斷進(jìn)步，已經(jīng)成為一種新型照明光源,，小功率照明應(yīng)用時(shí)光效高,，配合太陽能電池板和蓄電池組成太陽能LED照明系統(tǒng)優(yōu)勢明顯。
完整的太陽能照明系統(tǒng)主要有以下5部分組成：
1,、太陽能電池板
太陽能電池板是在有陽光時(shí)用來產(chǎn)生電能的,，發(fā)電功率要根據(jù)照明用電的功率和照明時(shí)間來計(jì)算。如照明燈具的功率是2瓦,，要求沒有陽光時(shí)連續(xù)照明時(shí)間10小時(shí),，再考慮變換電路的變換損失，太陽能電池板的發(fā)電功率必須是3瓦左右,。
2,、蓄電池
蓄電池的作用是把有陽光時(shí)太陽能電池發(fā)出的電存儲(chǔ)起來，供沒有陽光時(shí)使用,。蓄電池的容量要根據(jù)太陽能電池板的功率和LED燈的功率以及照明時(shí)間來決定,。如配合2瓦的LED燈，3瓦的太陽能電池板,，沒有太陽時(shí)要求連續(xù)照明時(shí)間10小時(shí),，可選用12V/2.2AH的蓄電池。
3,、太陽能充電控制電路
這部分電路的功能是在陽光充足,，光照時(shí)間長的時(shí)候控制充電程度，電池充滿即停止充電,，不使蓄電池過充損壞,，以保護(hù)蓄電池，延長其使用壽命,。
4,、LED驅(qū)動(dòng)器
這是系統(tǒng)的核心控制電路。它的功能有三個(gè)：
?、?、完成發(fā)光二極管的恒流驅(qū)動(dòng)控制，使流過發(fā)光管的電流不隨蓄電池的電壓變化,。
?、凇⒕哂泄饪毓δ?，天亮?xí)r自動(dòng)關(guān)燈，天黑時(shí)自動(dòng)開燈,。
?、?、低電壓保護(hù)。當(dāng)電池電壓下降到10.8伏時(shí)輸出關(guān)閉,，以免過放電損壞蓄電池,。
5、LED照明燈
發(fā)光二極管在小功率時(shí)光效比較高,，用好的發(fā)光二極管做半導(dǎo)體燈,，2瓦左右就有很好的亮度，2瓦的半導(dǎo)體燈可以用兩只1瓦的大功率發(fā)光二極管串聯(lián)組成,，也可以用40個(gè)小功率發(fā)光管2只串聯(lián)以后再20串并聯(lián)組成,，用小功率發(fā)光二極管串/并聯(lián)做半導(dǎo)體燈時(shí)每一串里要串聯(lián)一個(gè)10Ω的電阻以均衡各串之間的電流。目前用小功率發(fā)光管做半導(dǎo)體燈成本比較低,。制作半導(dǎo)體燈時(shí),，LED驅(qū)動(dòng)器裝在燈體內(nèi)部。
一個(gè)實(shí)用的2瓦太陽能LED照明系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案如圖所示：
該系統(tǒng)使用2只1瓦的大功率發(fā)光管,，可以滿足小范圍照明要求,。
系統(tǒng)中LED燈使用的DP-12M型LED驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)封裝成了密閉型固化模塊，體積30x24x15mm,，適合在半導(dǎo)體燈具內(nèi)部安裝,。模塊有5根引線，紅線接電池正極,，黑線接電池負(fù)極,，黃線接發(fā)光管正極，白線接發(fā)光管負(fù)極,，藍(lán)線是控制線,，接太陽能電池板。
系統(tǒng)中使用的SUN-300是300 mA太陽能充電控制器,，也封裝成了固化模塊,，模塊有三根引線，橙色線接太陽能電池板正極,，紅色線接蓄電池正極,，黑色線是公共地線，接太陽能電池板和蓄電池的負(fù)極,。體積和DP-12M驅(qū)動(dòng)器相同,。
3瓦的太陽能電池板和12V/2.2AH的鉛酸蓄電池用做發(fā)電和蓄電。
有陽光時(shí),，太陽能電池板通過SUN-300給蓄電池充電,，同時(shí)LED驅(qū)動(dòng)模塊DP-12M的光控功能使燈關(guān)閉。電池充滿時(shí),，充電控制電路使之停止充電,。沒有陽光時(shí),，在DP-12M的控制下燈自動(dòng)點(diǎn)亮。如果連續(xù)照明使電池電壓低至10.8V時(shí),，DP-12M內(nèi)部的低壓保護(hù)功能使燈自動(dòng)關(guān)閉,，以保護(hù)電池不會(huì)過放電損壞。因此,，這是一種無人職守自動(dòng)太陽能照明系統(tǒng),。如果LED燈要在室內(nèi)用，將驅(qū)動(dòng)器的藍(lán)線懸空取消光控功能,，并且在燈上加控制開關(guān)即可,。
制作這種室內(nèi)使用的小功率半導(dǎo)體燈，一般是將小容量蓄電池和LED發(fā)光二極管,、DP-12M發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)器都置于燈體內(nèi)部制成一體化燈具,，室外使用時(shí)更可以將太陽能電池板置于燈體背后組成全一體化結(jié)構(gòu)太陽能燈。
大功率使用可將蓄電池外置,，每塊蓄電池可以帶多只內(nèi)帶控制器的LED半導(dǎo)體燈,，太陽能電池板和充電控制器也要相應(yīng)的增大功率。因此,，實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)需要組成各種實(shí)用形式和各種功率的應(yīng)用系統(tǒng),，滿足多種照明需要。
制作半導(dǎo)體燈時(shí)一定要解決好發(fā)光二極管的散熱問題,。說發(fā)光二極管是冷光源僅僅是指發(fā)光二極管的發(fā)光體部分不是灼熱體,，但電流流過半導(dǎo)體材料時(shí)產(chǎn)生的電阻熱還是會(huì)使發(fā)光管升溫，而用半導(dǎo)體材料制作的發(fā)光二極管不耐高溫,，過熱會(huì)使其快速老化,，縮短使用壽命。用小功率發(fā)光管做半導(dǎo)體燈時(shí)可以加大管距,，增加散熱面積,。
用大功率發(fā)光管做半導(dǎo)體燈時(shí)要加暴露在空氣中的散熱片，或者利用金屬外殼散熱,，總之,，要盡可能利用燈體散熱，降低發(fā)光管工作時(shí)的溫度,，這樣半導(dǎo)體燈才能真正做到長壽命,。