野外照明好帮手——太阳能灯的制作 太阳能已经成为人们耳熟能详的时髦词语，太阳能甚至成为现在绿色能源的代名词。但是不知道你对太阳能究竟了解多少呢？在生活中我们是如何利用太阳能转化成我们生活中所需的各种能源的呢？
笔者为大家介绍一款采用LED发光的太阳能灯。它的工作原理是利用一块太阳能电池板白天吸收阳光，将吸收的光能转化为电能存储在蓄电池中，晚上当需要照明时，利用白天存储的电能就可方便使用，而不需要另用电源。即使在没有阳光的环境中，利用普通的发光源（暖光源）也可以充电。改制后的台灯具有安全，环保，节能，亮度高，寿命长等优点。特别适合于不方便取电的场所。如野外、校园宿舍等，且携带方便。相信这款改制后的LED太阳能灯会受到广大户外活动人员和学生的欢迎。 笔者希望通过这个制作把读者引入到太阳能应用的热点话题上，引发大家对太阳能更多的兴趣。这个制作由一个控制电路、一块太阳能电池板、LED灯组成。首先带大家了解一下制作所需的各种材料。
材料选用 １. 太阳能电池板的选择 太阳能电池板材料一般为单晶硅或多晶硅，市面上比较普遍的为多晶硅。根据充电电池的电压和容量来进行太阳能电池板电压、电流的选用，本文选用的是3.5V、400mA的。读者在购买太阳能电池板时还应该注意电池板的其他参数，如太阳能电池板一定要有弱光特性。当光线低于60LUX 时，端电压为2.2V或以下，当正午阳光为3万~3.5万LUX时电压为3.5V左右，电流达到400mA左右。 技术参数如下： （1） 太阳能电池板输出电压：3.5V （2） 太阳能电池板输出电流：400mA （3） 强光电压：3.5V （4） 弱光电压：0.7-2.2V范围内选择
２. 充电电池的选择 充电电池选用镍氢环保电池，镍氢电池具有体积小容量大，符合国家环保标准等优点，在采购电池时应注意： 标有Ni-MH的为镍氢电池，标有Ni-CD的为镍镉电池，AA通常指5#电池，AAA通常指7#电池，在设计产品时电池充电电压与太阳能板所产生的电压相匹配即可。在本制作中，我们设计选用NI-MH/AA/2000mA/1.2V 镍氢电池，因为镍镉电池的容量有限一般在300~800mA范围内。镍镉电池不是环保电池，且充电时带记忆效应，所以我们建议不选用。镍氢AA电池容量在300~2700mA范围内，符合ROHS产品出口要求。
3.光源选用 光源选用LED作为照明的负载，市面上常见的LED颜色一般为：红色、黄色，白色、绿色、蓝色。其中红色和黄色电压一般为：1.8~2.2V范围，电流20mA,白色，绿色，蓝色为3.0~3.3V范围内，电流为20mA，注意在设计电路时LED的电流不要超过20mA。 本文实例中笔者选用了12颗LED并联。LED型号如下： 1.直径￠5MM,钢盔封装直插式； 2.色温4000-5000K（发冷白光）； 3.亮度2000-2700MCD。 建议不要用草帽封装LED,因为草帽封装LED会产生阴影，影响光源效果。
制作电路 笔者先制作了 LED电路，其接线图见图4。
笔者自制的LED灯板如图5所示。
图6是笔者设计的太阳能电池板的控制电路，电路所需元件详细列表及该电路的PCB文件可以到本刊网站下载，该电路的实物图片见图7。
打开SWITCH电源开关后，白天太阳能板受到强光线电压变高，IC端电压也变高，通过IC内部处理控制负载断开，此时太阳能板只为电池充电。当傍晚光线低于60LUX时，太阳能受光变小，通过IC停止充电，此时IC接通电池对负载放电，一切过程都是自动完成。调整 R1、L1大小可以调节电流大小，L1大，电流小，R1大，电流大。 调整R8、R7比例可以对电池过放电保护电压，R8大，过放保护电压大，R8小，过放保护电压小。 笔者把该电路、太阳能电池板、LED灯板装到普通台灯上，可以作为很多大学生宿舍的晚间照明用，见图8。
笔者采用的都是贴片设计，对于普通电子爱好，可以依照参数替换成便于业余条件下焊接的普通元器件。该电路中的IC是笔者定制的一款芯片，可以实现太阳能弱光检测、恒流/恒压输出、蓄电池过放电检测、升压等功能。如果读者要进行IC替换需要考虑上述功能的实现。因为此电路的设计有笔者一定的专利版权，所以对这个电路设计有兴趣的读者可以通过编辑部与笔者具体沟通。 读者可以根据此电路，延伸设计出更多的太阳能控制产品，如：太阳能手机充电器、太阳能草坪灯、太阳能路灯、太阳能圣诞灯、太阳能蜡烛灯、太阳能户外玻璃蘑菇灯、太阳能池塘荷花、太阳能手电筒、太阳能自行车尾灯…… 本文章发表于无线电杂志2009年第八期
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