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看看太阳能电源是如何为电围栏供电的？ . f7 X* {, Q% w9 | b" a7 {) B
【导读】本文设计了一台果园太阳能电源，除了具有夜间照明作用外，还具有防盗、防野生动物破坏的作用，经现场试用，效果很好。 太阳能电围栏电源的基本方案& _7 v# q1 ?- A
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太阳能电围栏电源电路工作原理框图如图1所示，该电源主要由太阳电池组件、充放电控制器、蓄电池、高压脉冲发生器和围栏线组成。太阳电池在太阳光照下输出电能，通过充放电控制器对蓄电池进行充电和放电控制，高压脉冲发生器将低压直流电逆变成5000V左右的高压脉冲输出到围栏线上，当动物碰着围栏线时，就会产生电击使动物从心理上产生条件反射，看到围栏线时就会害怕，并远离围栏线，从而达到保护农作物或者圈养牲畜的作用。
5 Y0 s' b5 m7 U3 q/ p0 e O图1：太阳能电围栏电源电路工作原理框图
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太阳能电围栏电源的设计要点 太阳能供电部分的设计5 X2 J+ {, P3 _$ N* Y# N
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根据当地的月平均日辐射总量及负载大小，通过计算机程序设计，确定太阳电池的功率为65W,蓄电池的容量为12V，100Ah。
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根据当地的气象条件，太阳电池组件选用36片125mm×125mm多晶硅太阳电池封装的组件。
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蓄电池选用12V，100Ah的适于太阳能发电用的免维护铅酸蓄电池。7 ^/ H+ D# z1 p( ?& x- m( G. w& @# f
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充放电控制器具有过充电保护、过放电保护、防反充电、防反接等功能，以确保系统长期可靠地工作，具体指标如下：4 P2 O V' g7 u( P1 S1 e/ y0 b
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低电压断开点 10.8V
$ X8 o. T, h) y) A: D0 X8 l恢复供电电压 12.3V
* c$ {" C" w& _过充电断开点 14.3V! K0 M* d( M8 x( c; _
恢复充电电压 13.6V
, s0 I. c( W. _温度补偿系数 －3.5mV/℃ 高压脉冲部分的设计
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: T) r/ `+ K& W4 Y2 ]以UC3526PWM芯片为核心进行驱动部分的设计，UC3526的两路输出分别接到推挽部分的主开关器件上，通过变压器升压后，输出5000V左右的高压脉冲，高压脉冲的宽度由装在该电源外壳上的电位器调节。 高压脉冲部分的主要要求
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7 J! O/ v1 ~1 F0 a p( E1）高压脉冲电压为5000V左右，但电流小，不连续，对人、畜及动物无致命伤害。
) p4 Y T) t' ?4 i+ G) y2）脉冲宽度可调节，以尽量减小工作时的能耗，又能达到目的。 脉宽调制电路的选择及原理
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0 a8 R2 P8 k* b5 r4 G/ e电围栏的输出脉冲并不需要高的频率，在考虑达到要求的条件下，尽量选用低的频率和较窄的脉宽，以减小电能的消耗。7 l4 u$ F0 g" d% G
9 L! |3 I' i9 E0 oUC3526是一款高性能的单片集成脉宽调制型开关稳压器控制电路，它采用18脚双列直插封装。双端互补驱动级可输出直流100mA电流。并可提供外同步、软启动，欠压锁定，死区调节。与其它集成脉宽调制器相比，它能稳定地输出低至1Hz左右的脉冲。各引脚功能如下,其原理框图如图2所示。
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图2：UC3526原理框图 # a! |( n( E! j4 \/ F
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1误差放大器同相端1 S9 a& e$ D1 A) \
2误差放大器反相端
4 N4 |# [0 ]! |7 M3误差放大器补偿5 c- ]2 h, O- i% g m
4软起动电容
- \7 p6 J0 t3 {& E9 y% y+ `5复位: f5 P3 ^' a6 ]
6电流限制感应正端* g& o$ x5 N! F, t% s
7电流限制感应负端
; Y* y! x& u7 |' Q/ m0 a- s8输出关断端
) h7 t# ^2 q5 \6 C) |3 ?: y9定时电阻
2 N! |, j- I K+ g. ]: ?10定时电容, f/ q& c6 \! j+ r# r( _7 L
11死区调节
. X# p' d- N$ j7 C+ i( s9 x12外同步信号输入端
3 }: Q( S! I! e) y/ O13输出驱动A3 c5 d! y. I! B$ Y- t
14输出级电源正极
4 u# @, o) L0 s* X9 z* f' L15公共地
: V- A: F! I9 @' K6 G+ \2 L! v, W16输出驱动B" [8 Q) u2 G. E) B' p5 S
17电源正极 m, y9 ~& v* ]5 B
18基准输出端 高压脉冲发生器工作原理
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图3示出了高压脉冲发生器的原理图。输出频率设定为1Hz，占空比的大小根据实际使用效果可随时通过R1来调节，来自充放电控制器的欠压信号通过D1接到输出关断端8脚，来自充放电控制器的过压信号通过D2也接到输出关断端8脚。图中R5为限流保护电租，当高压脉冲发生器过流时，R5上的采样信号通过三极管送至UC3526的补偿端3脚，达到限流保护的目的。
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图3：高压脉冲发生器原理图
. n1 ?8 N) u- f7 V) P该装置投入运行后，经过近半年的现场检验，证明运行稳定可靠，实际效果也非常好，不但达到了保护果品不受动物的破坏，而且也为果园提供了生活照明用电。
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发表于 2020-4-15 09:43
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