中心議題：

• 太陽能供電板的原理及設計
• 元器件選擇和線路製作
• 小型太陽能供電板的製作方法圖解

閑來無事，突發奇想，決定利用手頭上的兩塊太陽能電池板DIY一個微型太陽能供電係統，模擬現代化太陽能電源，同時也可以用它給一些小裝置供電玩玩。

太陽能電源的基本原理是：平時將收集到的光能轉化為電能儲存起來，在開啟負載時就釋放儲存起來的電能。典型的太陽能電源的例子就是太陽能路燈：在白天有陽光照射時便為蓄電池充電，夜晚就通過蓄電池向燈泡（現多為低功耗高亮LED）供(gong)電(dian)用(yong)以(yi)照(zhao)明(ming)。許(xu)多(duo)城(cheng)市(shi)主(zhu)幹(gan)道(dao)路(lu)燈(deng)已(yi)開(kai)始(shi)使(shi)用(yong)這(zhe)種(zhong)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)源(yuan)。一(yi)個(ge)實(shi)際(ji)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)源(yuan)是(shi)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)的(de)，但(dan)不(bu)管(guan)有(you)多(duo)麼(me)複(fu)雜(za)，其(qi)原(yuan)理(li)是(shi)萬(wan)變(bian)不(bu)離(li)其(qi)宗(zong)的(de)。當(dang)然(ran)，我(wo)們(men)製(zhi)作(zuo)一(yi)個(ge)微(wei)型(xing)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)源(yuan)沒(mei)有(you)必(bi)要(yao)做(zuo)得(de)那(na)麼(me)複(fu)雜(za)。

太陽能供電板的原理及設計

在了解了實際的太陽能電源後，筆者就開始設計太陽能供電板了
，我的整體思路是：通過太陽能電池板給1.2V可充電電池充電儲能，然後利用升壓電路將1.2V升壓至3V以上供負載使用。有人可能會說了：為什麼不直接用幾節充電電池串聯來儲能和輸出呢，這樣不就可以省略升壓電路了
？為什麼中間要轉這麼一道彎呢？

因(yin)為(wei)我(wo)們(men)是(shi)要(yao)用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)來(lai)給(gei)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)的(de)，畢(bi)竟(jing)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)產(chan)生(sheng)較(jiao)高(gao)電(dian)壓(ya)的(de)機(ji)會(hui)不(bu)多(duo)，電(dian)池(chi)自(zi)身(shen)電(dian)壓(ya)過(guo)高(gao)後(hou)會(hui)導(dao)致(zhi)充(chong)電(dian)無(wu)法(fa)進(jin)行(xing)。對(dui)於(yu)我(wo)手(shou)頭(tou)的(de)這(zhe)一(yi)種(zhong)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)，在(zai)室(shi)內(nei)靠(kao)窗(chuang)光(guang)線(xian)比(bi)較(jiao)好(hao)的(de)地(di)方(fang)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)便(bian)可(ke)達(da)到(dao)1.2伏以上（連接在電路中時

，非空載狀態下）
，這樣就開始給額定電壓為1.2V的電池充電了，但如果要使它輸出3V以上的電壓就恐怕要拿到太陽底下去了。用一節電池儲能的好處就是可以大大降低充電對光強的要求
，延長給電池充電的時間。

太陽能供電板的電路如圖1所示。由D1、BT構成係統的太陽能充電電路。平時
，隻要達到一定光強，太陽能電池板便通過二極管D1為充電電池BT充電
，直至飽和。除了太陽能充電方式外，我還設計了備用的外部直流電源充電接口以防不時之需。外部充電電路由R1、DS1

、D2、BT構成
，R1選用功率為1W的電阻
，當R1為10歐姆的時候
，最佳外部充電電壓為3-4伏，DS1為外部充電指示燈，它是利用電阻R1上的壓降來點亮的。後麵的升壓電路是運用間歇振蕩器的快速關斷（截止）的特性而實現升壓的。S1為供電開關，當S1閉合後升壓電路開始工作
，太陽能供電板便可驅動負載
，J1為輸出接口，DS2是輸出指示燈。

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元器件選擇

shishoudetaiyangnengdianchibandejiagepubianjiaogao
，danwomenmeiyoubiyaoqumaihendadetaiyangnengdianchiban
，shizhongjike。jingshice，bizhezaibenzhizuozhongshiyongdetaiyangnengdianchibandangedekailudianyakedadao4.2V，短路電流可達38mA。整個係統是在萬用電路板（俗稱“洞洞板”）上搭建的，所以需要準備一塊萬用電路板。圖2是準備好的兩塊太陽能電池板和洞洞板。電池選用一顆額定電壓為1.2V的普通5號鎳氫充電電池即可。升壓電路可以使用單電池高亮LED手電筒裏麵現成的升壓電路板。筆者就是拆的一支廢棄的單電池高亮LED手電筒裏麵的升壓電路板。如需自己做，電感T1用Φ0.4mm的漆包線在Φ8mm的小磁環上分別繞15圈和9圈，小磁環可以從廢棄節能燈中拆出
，二極管IN5819若找不到可用IN4148代用，C1選用100uF的鉭電容
，如果沒有也可用等值電解電容代替

，隻是效率稍低一些。



製作過程

首先剪一小段金屬絲焊接在太陽能電池板的兩個電極上作為引腳（圖3），以便於連接和固定在電路板上。兩塊太陽能電池板是正極對正極，負極對負極（上麵有標識）並聯起來使用的


，這樣可以有效地增強太陽能電池板提供電流的能力。安裝好太陽能電池板後如圖4所示。



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安裝儲能用的充電電池，也可以采取圖3所suo示shi的de方fang式shi將jiang電dian池chi正zheng負fu端duan連lian接jie至zhi電dian路lu板ban，也ye就jiu是shi在zai電dian池chi兩liang極ji焊han上shang引yin腳jiao固gu定ding至zhi電dian路lu板ban，為wei了le穩wen定ding，可ke以yi用yong帶dai尖jian的de金jin屬shu工gong具ju在zai電dian路lu板ban上shang鑽zuan孔kong後hou再zai用yong尼ni龍long捆kun紮zha帶dai加jia固gu（圖5）。


接下來把在廢舊單電池高亮LED手電筒裏拆下來的小塊升壓電路板連接在電路板上。拆下來的升壓電路板中連接電池的2根線正極接圖1中的a點
，負極接b點；連接LED燈的兩根線正極接c點，負極接d點即可。筆者製作時，升壓電路板是通過杜邦排針與下麵的主電路板板連接的（圖6），這zhe個ge你ni可ke以yi采cai取qu自zi己ji的de方fang法fa，隻zhi要yao便bian於yu製zhi作zuo就jiu行xing。如ru果guo是shi自zi己ji做zuo升sheng壓ya電dian路lu，直zhi接jie在zai洞dong洞dong板ban上shang走zou線xian即ji可ke，元yuan器qi件jian選xuan擇ze在zai上shang文wen已yi有you詳xiang細xi說shuo明ming，不bu再zai複fu述shu。電dian路lu不bu複fu雜za
，你ni可ke以yi在zai洞dong洞dong板ban上shang自zi由you發fa揮hui。


圖7是製成後的太陽能供電板，製成後就可以給一些小東西供電了，比如手電筒、收音機之類的。接幾個白色高亮LED
，就成為一個太陽能LED手電筒，圖8是太陽能供電板點亮高亮LED的情景。


youyuzhizuoshimeiyoukaolvdaotijiwentiyequefazhefangmiandejingyan，dianlubanxuanzedeyoudiandayemeizuowaike，henbubianyuxiedai
，suoyixiwangaihaozhezaizhizuoshifahuixiangxiangli，jiangwaixingshejidejingzhixiaoqiao，shizhizaimeiguandetongshigengjiabianyuxiedai，zengjiashiyongxing。