本发明专利技术提出一种高充电效率的低电压充电电路，其包括低压输出电源、受控开关元件、控制元件及蓄电器。受控开关元件为一可控开关元件，其连接于至低压输出电源和蓄电器之间。控制元件与受控开关元件通过一控制端口电性连接，且该控制元件连接于至低压输出电源和蓄电器之间。该控制元件的第一控制信号检测端连接至低压输出电源，该控制元件的第二控制信号检测端连接至蓄电器。所述低压输出电源的输出电压经由受控开关元件及控制元件单向流入蓄电器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于一种充电技术，且特别是有关于一种用于太阳能灯的高充电效率的低电压充电电路，及使用该低电压充电电路和太阳能灯。
技术介绍
太阳能作为一种新兴的可再生能源因其节能环保而得到广泛青睐，现如今，太阳能的发展还处于比较基础的阶段，利用太阳能发电是太阳能技术的主要方向之一，用于汽车、交通信号灯的低电压太阳能LED灯就是一个很好的使用方案。—般地,充电蓄电电路的工作原理是，当一个电源产生电力以后，即可对一蓄电器进行充电，将电能储蓄到蓄电器内。下面以太阳能充电电路为例进行说明。图I是现有技术的典型的太阳能充电电路示意图。现有技术中，太阳能充电电路包括低压输出电源101、二极管102、蓄电器103。举例来说，低压输出电源101是太阳能板，蓄电器103是可充电电池。其中，二极管102只允许电能从低压输出电源101到蓄电器103方向流动，以对蓄电器103进行充电。标号104为低压输出电源101与蓄电器103的共同接地。比方说，作为低压输出电源101的太阳能板经光照后产生电压，此电压通过一二极管102对蓄电器103等进行充电。二极管102是为了让电能只从低压输出电源101向蓄电器103流动，阻止电能从蓄电器103向低压输出电源101的方向流动,造成放电而损失电能。通常，当电能从二极管102的阳极(A)流向阴极(C)时，二极管102导通而形成通路。如果电能要从阴极流向阳极时二极管102便处于阻断状态。当二极管102正向导通时，在二极管102上产生一定的电压降。也就是说，当二极管102导通时，低压输出电源101的电压是二极管102的电压与蓄电器103的电压之和。比方说，低压输出电源101的电压为1.2伏，二极管102的压降为O. 4伏，蓄电器103的电压则为O. 8伏。蓄电器103上的电能储量可由如下公式计算出来 2E= — VC2 其中E为电能,单位为焦耳。V为电压,单位为伏特。C为电容,单位为法拉。由此可见，电能与电压的平方成正比，与电容值成线性正比。一般情况下，当蓄电器103已选定，比方说可充电电池，其电容值也就确定，所以电容值是个常数。电能的多少只跟电压有关。以上例计算，假如电容为100微法，而可充电电池上的电压为0.8伏，那么储存的电能为32微焦耳。而如果没有二极管的O. 4伏电压降，也就是说假如蓄电器103的电压是电源的电压I. 2伏的话，那么储存的电能为72微焦耳。也就是说，以同样的电源对同样的蓄电器充电，如果没有二极管电压的话，其储存的电能是有二极管电压降的电能的2.25 倍。在太阳能应用中，尤其是低电压太阳能LED灯，现有技术中二极管上的电压降不利于从有限面积的太阳能板上得到最大的可储存能量。因太阳能板电压低并且电源效率低，所以提高其充电效率变得尤为重要。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种高充电效率的低电压充电电路，去除现有技术中二极管的电压降，最大化地从有限面积的太阳能板上得到可储存能量。本专利技术的另一目的是提供一种使用上述低电压充电电路的太阳能灯。 本专利技术提出一种低电压充电电路，其包括低压输出电源、受控开关元件、控制元件及蓄电器。受控开关元件为一可控开关元件，其连接于至低压输出电源和蓄电器之间。控制元件与受控开关元件通过一控制端口电性连接，且该控制元件连接于至低压输出电源和蓄电器之间。该控制元件的第一控制信号检测端连接至低压输出电源，该控制元件的第二控制信号检测端连接至蓄电器。所述低压输出电源的输出电压经由受控开关元件及控制元件单向流入蓄电器。在本专利技术的一个实施例中，所述控制元件的第一控制信号检测端连接至受控开关元件与低压输出电源之间，控制元件的第二控制信号检测端连接至受控开关元件与蓄电器之间，且所述低压输出电源、蓄电器及控制元件进一步连接至一个共同接地。在本专利技术的一个实施例中，所述受控开关元件为一 P型场效应管，控制元件为一比较器，P型场效应管的漏极连接至低压输出电源的正极，栅极通过控制端口与控制元件的输出端连接，源极连接至蓄电器的正极，且低压输出电源的负极、蓄电器的负极及控制元件连接至一个共同接地，控制元件的电源端通过连接线连接至蓄电器的正极，控制元件的反相输入端通过内部偏置电压元件连接至低压输出电源，控制元件的同相输入端连接至蓄电器。在本专利技术的一个实施例中，所述受控开关元件，其一端连接至低压输出电源，另一端连接至蓄电器，且与低压输出电源及蓄电器连接至一个共同接地；所述控制元件的第一控制信号检测端连接至低压输出电源与受控开关元件之间的共同接地；第二控制信号检测端连接至蓄电器与受控开关元件之间的共同接地；低压输出电源和蓄电器的正极通过一连接线连接；控制元件进一步连接至该连接线。在本专利技术的一个实施例中，所述受控开关元件为一 P型场效应管，该P型场效应管的开关由控制元件控制，所述P型场效应管的栅极通过所述控制端口与控制元件连接，源极连接至低压输出电源，漏极连接至蓄电器；且P型场效应管的源极和漏极与低压输出电源及蓄电器连接至一个共同接地；控制元件的第一控制信号检测端连接至蓄电器与P型场效应管漏极之间的共同接地；控制元件的第二控制信号检测端连接至低压输出电源与P型场效应管源极之间的接地；低压输出电源和蓄电器的正极通过一连接线连接，控制元件进一步连接至所述连接线。在本专利技术的一个实施例中，所述受控开关元件由场效应管、可控硅管、或者绝缘栅双极型晶体管实现。在本专利技术的一个实施例中，所述低压输出电源为太阳能板，所述蓄电器为一可充电电池。在本专利技术的一个实施例中，当所述控制元件的第一控制信号检测端的电压高于或等于第二控制信号检测端的电压，控制元件控制受控开关元件导通；当第一控制信号检测端的电压小于或等于第二控制信号检测端的电压，控制元件关断受控开关元件。本专利技术还提出一种太阳能灯，其包括低压充电电路、发光二极管开关元件、限流电阻及发光二极管，低压充电电路与发光二极管开关元件、限流电阻及发光二极管依次连接，所述低压充电电路包括低压输出电源、受控开关元件、控制元件及蓄电器。受控开关元件为一可控开关元件，其连接于至低压输出电源和蓄电器之间。控制元件与受控开关元件通过一控制端口电性连接，且该控制元件连接于至低压输出电源和蓄电器之间，该控制元件的第一控制信号检测端连接至低压输出电源，该控制元件的第二控制信号检测端连接至蓄电器。低压输出电源的输出电压经由受控开关元件及控制元件单向流入蓄电器。蓄电器的正极进一步连接发光二极管开关元件和限流电阻，再连接至发光二极管。在本专利技术的一个实施例中，所述控制元件由一比较器来实现，发光二极管开关由三极管来实现，受控开关元件由P型场效应管来实现；控制元件的第一控制信号检测端通过一内部偏置电压元件连接至低压输出电源。本专利技术所述的低电压充电电路由一个可控开关替代二极管，当电源电压相比于蓄电器高到一定程度的时候，比方说相等或高一点，那么此可控开关导通，提供电能从电源到蓄电器的通道。而这个通道的电压降远远小于二极管的导通电压降。而当电源电压小于或等于蓄电器的电压时，这个可控开关即将开关关断，起到跟二极管同样的阻断功能。本专利技术使得低电压充电电路的电效率大大提高，特别是在太阳能发光二极管(LED，light-emitting diode)灯应用方面,可以大大改进产品的质量。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟东，林峰，
申请(专利权)人：江苏应能微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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