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1 设计选择
1.1光源的选择
由于LED技术目前已经实现了关键性突破，同时性能价格比也有较大地提高。现在的LED寿命已可达到100 000h以上，而且工作电压低，非常适合应用于太阳能草坪灯上。另外，LED由低压直流供电，其光源控制成本低，可以调节明暗，并可频繁开关，而且不会对LED的性能产生不良影响。因此，从可靠性、性价比、色温和发光效率等几个方面综合考虑，设计时可选择额定电压为3.3 V、工作电流为6 mA的超亮LED作为光源。于草坪灯不但要有装饰作用，还要有一定的照明功能，故可选择8个LED使用。
1.2太阳能电池的选择
太阳能电池是依据半导体PN结的光伏效应原理把太阳光能转化为电能的半导体器件，是超级电容器太阳能草坪灯的核心器件。太阳能电池性能的好坏直接决定着能量的转换效率及输出电压的稳定性，同时也直接决定了超级电容器太阳能草坪灯的性能。因此，设计时应采用性价比比较好的单晶硅太阳能电池。
由于地球上各个地区的太阳年总辐射量与平均峰值装修'>日照时数不同，太阳能草坪灯的设计和灯的使用地理位置是有关系的，太阳能电池组件额定输出功率和灯具的输入功率之间的关系大约是2～4：1，具体比例要根据灯的每天工作时间以及对连续阴雨天的照明要求决定。本系统的太阳能电池的功率为3.3V×0.006×8=0.1584 W，假设每天工作12个小时，太阳能电池功的效率为40％，每天有效工作时间为5小时，则可选用3 W／6 V的太阳能电池。
1.3超级电容的选择
由于太阳能电池的输入能量极不稳定，同时草坪灯只是在周围光线较弱时才发光，因而必需配置蓄电系统才能有效工作。现阶段普遍采用铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池或Ni-H蓄电池，但采用蓄电池作为蓄电系统有许多缺陷：首先可充电型蓄电池的充电次数有限(小于1000次)，使用寿命较短；其次，由于其化学结构的影响，它不能进行大电流充电；第三，蓄电池需要有防过充、防过放以及温度补偿等控制电路，而且控制电路比较复杂；第四，可充电型蓄电池主要利用化学反应来进行充放电，电池中的废物会对环境产生污染，不属于环保产品。
因此，本产品中选用超级电容做为储能元件。该电容具有法拉级的超大电容量，超强的荷电保持能力，且漏电流非常小，8小时电压下降率小于5％；无须特别的充电电路和控制放电电路，充电迅速，而且可以在仅高于其漏电流(典型值约为1 mA)的状态下充电，因此，即使在阴天，太阳能电池也能对超级电容器充电；与蓄电池相比，其过充、过放都不对其寿命构成负面影响，可靠性高、使用寿命长(充放电循环寿命在10万次以上)；此外还具有优良的
温度性能，可在-40℃～75℃的环境温度中正常使用；无污染，是一种绿色电源；可焊接，而且不存在象蓄电池那样
接触不牢固等问题。
本太阳能草坪灯产品选用锦州凯美能源有限公司生产的6个2.5 V／150 F超级电容器组成的5.0V／225 F电容
器模块，其单只电容器产品的ESR(DC)只有20mΩ，直径25 mm，高为48 mm。5 V／225 F超级电容器充电时间为(在
充电电流为450mA的情况下)：
式中：C-电容器额定容量；△U-电容器工作电压变化；I-电容器充电电流；t-电容器充电时间。
超级电容器放电时间为：
式中：ESR为电容器的直流内阻。5 V／225 F超级电容器可从5 V放电到0.6 V。
2系统控制电路的设计
2.1 充电电路
本系统中的充电电路由防过压和防反充电路构成，图1所示为其充电电路，图中的ZD1为5.6V稳压二极管，当电池电压高于5.6 V时，Q2导通，硅电池全部电流通过电阻Q2消耗掉，当硅电池电压降到5.6 V以下时，Q2截至，硅电池给超级电容充电，并同时保护超级电容。
防止反充电控制电路可以保证在太阳能电池输入电压低于超级电容电压时，超级电容不会反向对太阳能电池充电，以免造成不必要的能量损耗。反充电控制可由图1中的二极管D1来完成，这个二极管选用肖特基二极管，因为肖特基二极管的导通压降比普通二极管低。
2.2驱动LED稳压电路
由于所选用的LED灯的额定电压为3.3 V，而超级电容器的电压为5.0 V，并且超级电容器在放电过程中电压会不断降低，因此需要有稳压电路来驱动LED。
本文选用CMOS工艺制造且静态电流极低的VFM开关型DC／DC升压稳压器，该芯片内部包括VFM控制电路、LX开关驱动晶体管、基准电压单元、振荡器、误差比较放大器、电压采样电阻、LX开关保护电路等。芯片外部只需要一个电感、一个输出电容和一个肖特基二极管就可以提供稳定的低噪声输出电压。该稳压器具有8μA的极低输入电流、低纹波、低噪声特性，效率可达到80％，并具有0.6 V的极低启动电压，输出电压精度可达±2.5％。该部分其中331C外围的电感和二极管会影响转换效率，此外，电容和电感也会影响输出波纹。因此。设计时应选择合适的电感、电容和肖特基二极管以获得较高的转换效率和较低的波纹和噪声。根据331C的数据手册，本设计选择47μH且小于0.5 Ω的电感和47μF的低ESR的钽电容。用于整流的二极管对DC-DC的效率影响很大，虽然普通的二极管也能够使DC-DC电路工作正常，但是会降低DC-DC转换器5％～10％的效率，所以D3采用正向导通电压较低、反应时间较短的肖特基二极管lN5817。
2.3光控电路
超级电容器太阳能草坪灯需要光控开关电路来控制LED的开关。以便在周围环境光线变暗时点亮LED，并当光线变亮时关闭LED。有些光控开关电路采用光敏电阻来开关LED，也可以直接采用太阳能电池做光敏开关，因为太阳能电池特性比光敏电阻好。
U1为带施密特触发器的六反相器74HC14，其中的多谐振荡器由第二个反相器与R5和C1构成。这样，在白天光线变亮时，太阳能电池电压升高，74HC14的1脚为高电平，74HC14的2脚为低电平，8脚同样输出低电平，三极管Q1截至，LED关断。而当光线变暗时，太阳能电池电压降低到一定程度时，HC14的1脚为低电平，HC14的2脚为高电平，多谐振荡器开始振荡，并经过Y4输出高、低电平，Q2时而导通时而截至，此时只要调节R6和C1的值，以把闪光频率调节到人眼不能分辨即可，这样做的最大好处是可以延长草坪灯工作时间。经实际测试，该电路可以每天连续工作10小时以上，完全可以达到用户的使用需求。
3 结束语
本超级电容器太阳能草坪的设计采用了超级电容和集成的DC-DC芯片，因而整个电路设计简单，可靠性高，属
于绿色环保产品。目前，此设计已经成功应用于实际产品之中。
设计要求
电池板的面积、功率的计算和选用 蓄电池容量、恒流充放电控制
光电控制要求光线较暗、路灯未点亮时草坪灯开始照明草坪、天亮后自动关断
方案选择
太阳能草坪灯的控制与路灯的控制电路功能一样，都是为了完成晚上亮灯，早晨熄灯的作用，还有就是对蓄电池的充电管理。
单独的光控开关一般采用感光探头，当晚上光线弱时，自动开启草坪灯；早上光线强时，自动关闭草坪灯，达到自动控制的作用。为了节省电力，早期的光控开关，使用分立半导体器件，电路复杂，元器件较多，体积也比较大，并且故障率高。随着半导体技术的发展，出现了时机集成电路，，使光控开关电路简化。
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小卓卓爱
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太阳能草坪灯是一种当今流行于欧、美、日等国际市场上的新型绿色环保型装饰性照明灯具，它由太阳能电池吸收阳光产生电能，为灯体内蓄电池充电，白天自
动充电，夜晚自动点亮(光控)照明，且灯体和灯光具多种颜色，灯光采用1－2粒或多粒,黄、白、红、绿、兰等超高亮LED蓄电池采用500－700Ah Ni-cdAA(或Ni-H2)电池2－3节,充电一天可连续照明8－12小时,灯体采用高强度ASB塑胶、铸铝或优质钢材旋压成型,它外型美观、(具有多种和可设计开发出多种款式)、安装方便(插在草地花园或安在门外墙上即可)装饰性强、节能环保、安全省事(太阳能直流4－6V低压供电,安全可靠,不需另拉电线.)价格便宜,深受国内外人们的喜爱。
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爱兔名人
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创意草坪灯当前多数草坪灯选用led作为光源，led寿命长，可以到达100000小时上面，使用电压低，应用在太阳能草坪灯上非常得当。特别是led技能已经实现了其要害性突破，并且其特性在已往5年中有很大地提高。同时性价比也有较大地提高。led由低压直流供电，其光源控制成本低，调治明暗，频仍开关都是大概的，并且不会对led的性能产生不良影响。控制颜色，变革光的散布，产生动态幻梦都是大概的，因此它特别适合在太阳能草坪灯上应用。它有许多其固有的特性，应用时要是不留意就会造成不良结果。不过当前在市场上贩卖led的发光效率仅能到达15lm/w，只能到达三色基色高效节能灯 1/3。从成本上看，当前生产每lm的成本:三子镇色基色高效节能灯(含电流器)0.022元，2002年f5mm白光led成本为 1.9~3.0元，当前生产每lm的成本高，相差悬殊。从应用寿命上看，三色基色高效节能灯(含电子镇流器)的寿命可以到达6000小时，led可以到达100000小时上面，从外貌上看，led寿命是三色基色高效节能灯(含电子镇流器)的几十倍，不过实际并非云云。 太阳能草坪灯大多数接纳超高亮白光led，它在20ma下超高亮白光led光通维持率到达初始强度50%的时间(寿命)不到10000小时，复旦大学电光源所曾经证明白上述论点。这就是说，当前在许多环境下led并非是最好的太阳能草坪灯光源，除非它是低档，应用年限仅1~2年的太阳能草坪灯，大概是1w以下的太阳能草坪灯。对付1w 上面的太阳能草坪灯，最好应用三色基色高效节能灯。当前有一些太阳能草坪灯用30~40只超高亮白光led，输入功率2w上面，在这种环境下，要是使要是用三色基色高效节能灯，代价只是led的1/10，光通量为原来的4倍.根据上述分析，大家认为有调治明暗、频仍开关成果的1w以下的小功率太阳能草坪灯，一样平常应该应用led作为光源。不过在应用超高亮白光led时特意要留意光通维持率问题，否则容易导致变乱。对付功率较大的太阳能草坪灯，当前应用三色基色高效节能灯比力合理。这里要强调的是，上面结论仅仅是当前地分析，当led技能水平提高以后，代价降落，上面结论必要变革。 对付太阳能草坪灯，从可靠性、性能代价比、色温，和发光效率几个方面综合思量，大家认为理想的光源当前应该是三色基色高效节能灯。
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太阳能草坪灯电路如下图所示，其工作原理：白天有太阳光时，由BT1把光能转换为电能，由VD1对BT2充电，由于有光照，光敏电阻呈低阻，VQ4 b极为低电平而截止。当晚上无光照时光敏电阻呈高阻，VQ4导通，VQ2 b极为
来自谁能发一份太阳能草坪灯原理图？2015-10-15 -
太阳能草坪灯有以下优势 第一,绿色环保 ； 第二,安装简单、方便，无需像普通草坪灯那样做铺设电缆等大量基础工程 ； 第三,太阳能草坪灯的运行维护成本低廉。 所以其配件的售出价要比普通的贵一些，但基本上150元左右
来自太阳能草坪灯配件的价格贵不贵？2015-07-22 -
装的庭院灯，一般高度为3.5米左右，使用的光源大约在15瓦左右，而每盏卓越光电 的庭院灯布局的距离大约在8~12米左右，而对于一些拐角处会多安装一盏路灯，避免出现照明死角.价格一般那就120元 以上价格来源于网络，实际
来自小型太阳能草坪灯价格是多少？2016-10-17 -
燕妹子，型号是YMZ-HSR064。灯具照射面积在1-3平方米，光源的类型是led，这款灯具适合的风格是美式乡村，这款太阳能草坪灯在网上的价格是40元左右一个。上田型号的ST-135，照射面积是1-3平方米。灯具的风格是
来自太阳能草坪灯价格是多少2015-06-15 -
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