[發明專利]一種高效率太陽能充電電路

無效

• 申請號: 200910107064.0
• 申請日: 2009-05-05
• 公開（公告）號: CN101552480A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 黃朝剛;李永紅
• 申請（專利權）人: 深圳市泉芯電子技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H05B37/02
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所
• 代理人: 孫大勇

技術領域

本發明涉及環保節能電子產品，具體涉及一種高效率太陽能充電電路。

背景技術

太陽能LED照明燈具(如太陽能LED路燈、太陽能LED草坪燈等)通常由太陽能電池板、充電電路、可充電電池、照度檢測電路、LED驅動電路及LED組成，如圖1如示的太陽能LED照明燈具。白天LED驅動電路接收來自照度檢測電路的控制信號，將LED的電流關斷，LED不發光；同時，當太陽能板11上的電壓高于可充電電池13電壓時，太陽能板通過充電電路對可充電電池充電。夜晚來臨時，LED驅動電路接收來自照度檢測電路的控制信號，對LED提供電流，使LED發光。同時，由于太陽能板11上的電壓已低于可充電電池13電壓，太陽能板11不對可充電電池13充電，此時，充電電路應保證可充電電池13的電流不會流向太陽能板11。

目前，最簡單的充電電路由一只肖特基二極管12構成，如圖2所示，該太陽能充電電路中肖特基二極管12正極接太陽能板11正極，肖特基二極管12負極接可充電電池13正極，太陽能板11負極和可充電電池13負極均接地。白天，當太陽能板11上的電壓高于可充電電池13電壓約0.3V左右(肖特基二極管的正向導通壓降)，肖特基二極管12正向導通，太陽能板11對可充電電池13充電。夜晚，當太陽能板11上的電壓低于可充電電池13電壓時，肖特基二極管12反向截止，不對可充電電池13充電，并且可充電電池13的電流也不會流向太陽能板。

由于該充電電路十分簡單，得到了廣泛的應用。然而，該電路存在兩個嚴重的缺點：

第一，充電效率低。由于肖特基二極管有0.3V左右的正向導通壓降，在充電時，將有0.3V*lcg(lcg為太陽能板對可充電電池充電的充電電流)的功率消耗在肖特基二極管上。

第二，肖特基二極管難以和LED驅動電路集成在同一個芯片上，導致整個太陽能LED照明燈具成本偏高。目前，LED驅動電路已用低成本的標準CMOS工藝實現，而肖特基二極管不能用標準CMOS工藝來實現，因此，肖特基二極管和LED驅動電路不能集成在同一個芯片上。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是，如何提供一種高效率的太陽能充電電路來提高充電效率和降低成本。

本發明的技術問題這樣解決：構建一種高效率太陽能充電電路，包括場效應MOS開關和用于充電時開啟所述MOS開關的運算放大器，其中：所述MOS開關跨接在所述充電電路輸入端和輸出端之間；所述運算放大器輸出端連接所述MOS開關的柵極，一輸入端連接所述充電電路輸入端，另一輸入端連接所述充電電路輸出端，該運算放大器根據輸入/出電壓比較開啟/關閉所述MOS開關。

按照本發明提供的充電電路，所述充電電路包括以下兩種形式：

(一)如圖3所示，所述充電電路輸入連接太陽能板正極、輸出連接可充電電池正極，所述可充電電池負極和太陽能板負極均接地，所述MOS開關是PMOS管，所述運算放大器正輸入端連接所述充電電路輸出端，負輸入端連接所述充電電路輸入端。

(二)如圖4所示，所述充電電路輸入端連接太陽能板負極、輸出連接可充電電池負極，所述太陽能板正極與所述可充電電池正極連接，所述可充電電池負極和充電電路輸出端均接地，所述MOS開關是NMOS管，所述運算放大器正輸入端連接所述充電電路輸出端，負輸入端連接所述充電電路輸入端。

按照本發明提供的充電電路，所述MOS開關、運算放大器和LED驅動電路集成在CMOS集成電路上。

本發明提供的充電電路，由MOS開關和運算放大器實現，是應用于太陽能LED照明燈具的高效率充電電路，該電路充電時的功率消耗僅為采用肖特基二極管的充電電路的功率消耗的三分之一，充電效率大為提高；另一方面，該電路可以用標準的CMOS工藝實現，可以和LED驅動電路集成在同一個標準的CMOS集成電路上，降低了太陽能LED照明燈具的成本。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例進一步對本發明進行詳細說明。

圖1是太陽能LED照明燈具的電路原理圖；

圖2是傳統太陽能充電電路的電路原理圖；

圖3是本發明充電電路一的電路原理圖；

圖4是本發明充電電路二的電路原理圖；

具體實施方式

本發明提出的高效率太陽能充電電路一，如圖3所示，由一個PMOS管31和一個運算放大器32組成，其工作原理是：