学热术
设计开发
基于太阳能电池的多功能法拉电容充电装置设计
庞菲童爱国
(中国地质大学(北京)物理实验教学中心北京100083)
摘要：本充电装置使用太阳能电池为法拉电容充电。电路以小体积多功能集成芯片为主体，配以电阻元件和指示灯。通过调整滑动变阻器，可以给不同负载充电。
关键词：太阳能电池充电法拉电容
中图分类号：TN29 1系统构成
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2014)05-0169-02
点，使用集成芯片的电路与普通电路相比所需其它元件大幅减少。
本充电电路的特点是结构简单可维护性好。主要包括：负载充电部分，充电电压调节部分，充电状态控制指示部分。该系统电路原理图如图1。
1.1负载充电部分
该部分各负载之闻是并联关系，以下我们以法拉电容为例：负载充电部分为简单并联电路，其特点是负载两端的电压相同。接人法拉电容前需要通过调压电阻调节并联电路负载两端电压，确保法拉电容不会因充电电压过高而烧损，也不会因充电电压过低而导致充电过程过慢其至出现放电速度大于充电速度的情况。
1.2电压调节部分
调压部分主要由两个滑动变阻器申联组成，并且整体与负载充电部分并联。该部分可决定不同负载充电结束时的最高电压，电路的多功能充电性就体现在这里。该部分的特点是操作简便，工作原理简单，根据欧姆定律，申联电路电阻两端电压与电阻阻值成正比。利用这一特性，我们可以通过调节两滑动变阻器的阻值，利用基尔霍夫电压定律确定出两滑动变阻器在审联点的电位，由此电位来控制充电电路部分的工作状态，
1.3充电状态指示部分
这个部分主要有充电过程控制和充电状态指示两个作用，由集成芯片和LED组成，集成芯片具有体积小，集成度高，功能强的特
Lept 2.5V
026 Te.s40% LED2
TuD
2.5 V
图1系统电路原理图
ADG509F
S1A S1BO S4B
10F 8900030 A0A1EN
图2ADG509F管脚图
万方数据
So Ch
keon
芯片通过感应调压部分两滑动变阻器串联点的电压反馈信号的电位水平而改变工作状态，从而实现控制充电电路的开启/关闭以及控制LED指示灯的功能。这部分电路可以防止电容过充，且方便使用者观察。
2主要模块元件介绍
由以上叙述可知，该充电电路的最大特点是采用了低碳环保的太阳能电池和法拉电容，符合当今时代发展的需要，其次是输出电压可调节，这一特点有别于市场上流通的只能固定输出某一电压的充电器。电路使用了集成芯片ADG509、选通开关和集成六组非门 74LS04.使用集成芯片可实现平常只能由大量元件组合才能实现的功能，简化电路的同时，还能够使电路工作稳定性提高。
2.1太阳能电池
太阳能电池的原理是光生伏特效应。当光照射到由P型和n型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的p-n结上时，在一定条件下，光能被半导体吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子
申
表1ADG509F功能表
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DA,DB SIA.SIB S2A,S2A S3A,S3 A S4A,S4A NONE
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图374LS04管脚图
图4充电器内部电路实体图
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