采用STM32单片机的太阳能LED街灯最佳解决方案.pdf - CSDN文库

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采用 STM32 单片机的太阳能 LED 街灯最佳解决方案

随着化石类能源的日益减少，以及温室气体的过度排放导致全球变暖问题越

来越受到重视，人们一方面在积极开发各类可再生新能源，另一方面也在倡导节

能减排的绿色环保技术。太阳能作为取之不尽、用之不竭的清洁能源，成为众多

可再生能源的重要代表;而在照明领域，寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩

丰富、微型化的 LED 固态照明也已被公认为世界一种节能环保的重要途径。太阳

能-LED 街灯同时整合了这两者的优势，利用清洁能源以及高效率的 LED 实现绿

色照明。

本文介绍的太阳能-LED 街灯方案，能自动检测环境光以控制路灯的工作状

态，最大功率点追踪(MPPT)保证最大太阳能电池板效率，恒电流控制 LED，并带

有蓄电池状态输出以及用户可设定 LED 工作时间等功能。

系统结构与实现原理

目前街灯普遍使用的是市电供电的高压钠灯结构，其中高压钠灯的电子驱动

部分需要把市电从交流转化为直流，再逆变到交流来驱动，导致系统效率较低;

而且由于使用的是市电，需要铺设复杂、昂贵的管线。太阳能-LED 街灯则不具

备以上的问题，由于太阳能电池板输出的是直流电能，而 LED 也是直流驱动光源，

两者的结合更能提高整个系统的效率;太阳能的使用也免去了铺设电缆及其相关

工程的费用。

图 1 是一个太阳能-LED 街灯的结构示意图。太阳能电池板在太阳光的照射

下，其内部 PN 结会形成新的电子空穴对，在一个回路里就能产生直流电流;这个

电流流入控制器，会以某种方式给蓄电池充电。蓄电池在白天的时候会接受充

电，而在晚上则会提供能量给 LED。LED 的工作是通过控制器进行的，控制器在

保证 LED 恒流工作的同时，也会监测 LED 的状态以及控制工作时间长短。连续

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