光伏薄膜电源及其效率

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1、光伏薄膜电源及其效率光伏薄膜电源及其效率一、一、 设计任务设计任务制作光伏薄膜电源控制电路及其误差分析。二、二、 设计原理设计原理光伏薄膜电源一般由光伏组件，控制器，蓄电池，DC/AC 变换器跟负载组成，控制器是整个电路的关键部件，是对蓄电池进行全面管理的核心部件，包括稳压、过充保护、过放保护及反充断电保护等电路，本次设计主要是对控制器稳压电路的制作。电路通过稳定三极管基极电压及偏置电阻的设定来达到对输入电压的稳定的目的。三、三、设计方案设计方案1、稳压管稳压电路稳压管稳压电路直接用稳压管稳压，电路简单，如图所示。电路仿真如下，有图可以看出，虽然电路简单，但是稳压效果不理想，太阳能电池 对蓄电

2、池充电过程要求稳定性高，所以该方案不可取。2、网上参考功能全面的稳压及过充保护电路网上参考功能全面的稳压及过充保护电路电路过于复杂，部分器件无法仿真，可行性不确定，故此方案也不可取。电路过于复杂，部分器件无法仿真，可行性不确定，故此方案也不可取。3、三极管稳压电路三极管稳压电路通过对三极管基极电压的稳定及偏置电阻的设定来达到稳定的输出电压。由于此方案 简单可行，且理论分析及仿真效果均理想，所以我们小组最终选择了此方案作为设计。 电路如图。四、四、误差分析误差分析1、输出电压分析输出电压分析一、原理分析经分析最终稳定的电压56 02 6LEDDTTRRUUUUUR100 1001.660.70.

3、70.71004.72V2、仿真分析 (1) 当电源接稳定电压 12V 时,负载电压为 4.837V .仿真结果如下:仿真电路图如下:(2)当在电源 12V 的基础上用分段线性电源来加上电压波动来作为干扰时,仿真结果如下:仿真电路图如下用示波器可以看出当输入电压有波动时,输出电压还是会稳定在 4.837V3、误差分析在本实验中所有晶体管的导通电压的相对误差是 0.5%,所有的电阻相对误差都是 1%对于输出电压 U0 ,有如下公式 56 02 6LEDDTTRRUUUUUR令 56=A RR6BR2C=LEDDTTUUUU所以可以算出各项的误差如下56 56 56561%ARR RRRR 1%B

4、 2 21%LEDDTT CLDTTUUUU UUUU 则总的合成误差为3%ABC 综上分析U0 =(4.723%)V所以 U0 的误差范围在 4.5984-4.8416V 之间,而仿真结果 4.837V 在误差范围内.2、带载能力分析带载能力分析电源输入 10V 情况下的带载能力负载（欧姆）1O50100100010K100K1M 输出电压(V)3.373.393.393.393.393.393.39改变负载输出电压稳定，带载能力强。改变负载输出电压稳定，带载能力强。3、稳定系数分析稳定系数分析稳定系数公式如下：稳定系数公式如下：，其中，OOininU U U U 21()ni iUUU输入从 6V 到 15V 的电压，得到如下输入电压与输出电压表：由表可得稳定参数几乎为 0，说明电路的稳压效果很好。输入电压与输出电压输入电压（V）6789101112131415 输出电压(V)3.383.393.393.393.393.393.393.393.393.394、输出功率效率输出功率效率输出功率效率负载（欧姆）101001K10K 输入功率（mW）1776423279.6265.2 输出功率(mW)855.1490.2469.4640.984 效率0.4810.2130.0330.0037由上图，负载越小效率越高