前言

　　太陽(yáng)能電池和LED照明是新能源和節(jié)能高效技術(shù)的典型應(yīng)用，太陽(yáng)能LED照明是利用太陽(yáng)能電池將大自然中的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，提供給LED光源。由于LED光源的低電壓、節(jié)能和長(zhǎng)效等特征，太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)的應(yīng)用，將實(shí)現(xiàn)很高的能源利用效率、工作可靠性和實(shí)用價(jià)值。現(xiàn)在常見(jiàn)的應(yīng)用有太陽(yáng)能LED草坪燈、太陽(yáng)能LED路燈和太陽(yáng)能LED照明燈等。

　　太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)的組成

　　高效節(jié)能的太陽(yáng)能LED照明數(shù)字控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括太陽(yáng)能電池組、DC/DC轉(zhuǎn)換器及MPPT(最大功率點(diǎn)追蹤)充電控制、儲(chǔ)存電能的蓄電池組和LED照明PWM控制驅(qū)動(dòng)及LED光源等部分，系統(tǒng)組成如圖1所示。

　　太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)的工作原理是：在有太陽(yáng)光的時(shí)間段，太陽(yáng)能電池組將采集到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，在控制系統(tǒng)的控制下，采用太陽(yáng)能光伏電池MPPT方式，將電能儲(chǔ)存到蓄電池組中，在LED照明系統(tǒng)需要電能供電時(shí)，采用PWM控制驅(qū)動(dòng)方式，向LED照明光源提供安全高效的電壓電流，使LED照明系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效并可靠地工作，為工作和生活提供潔凈環(huán)保的綠色照明。

　　太陽(yáng)能LED照明控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

　　控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

　　本文根據(jù)太陽(yáng)能光伏電池電能輸出和儲(chǔ)存的特點(diǎn)以及LED照明控制驅(qū)動(dòng)的新技術(shù)進(jìn)展，設(shè)計(jì)了一種新型太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)技術(shù)方案，控制方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能電池和蓄電池的MPPT充放電管理、LED照明控制驅(qū)動(dòng)管理。系統(tǒng)的硬件框圖如圖2所示，控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以數(shù)字信號(hào)控制器dsPIC33FJ16GS502為核心控制芯片，這是美國(guó)微芯科技公司的新一代16位數(shù)字信號(hào)控制器(DSC)，DSC與單片機(jī)的不同之處，在于增加了DSP資源，以單片機(jī)(MCU)為中心并融合了DSP，具有MCU和DSP兩類指令。DSP引擎包含有一個(gè)高速17位×17位乘法器，能進(jìn)行16位有符號(hào)乘法和除法運(yùn)算，可進(jìn)行小數(shù)或整數(shù)DSP乘法，一個(gè)40位ALU、兩個(gè)40位飽和累加器和一個(gè)40位雙向桶形移位寄存器。

　　dsPIC33F系列DSC全面支持?jǐn)?shù)字控制系統(tǒng)，豐富的PWM控制和ADC轉(zhuǎn)換功能特別適合DC/DC轉(zhuǎn)換、電源管理和LED照明控制系統(tǒng)，可滿足本設(shè)計(jì)對(duì)太陽(yáng)能電池組、蓄電池組MPPT、充放電控制、DC/DC轉(zhuǎn)換控制和LED照明驅(qū)動(dòng)的控制管理。

　　太陽(yáng)能光伏控制器及MPPT

　　太陽(yáng)能光伏電池控制充電電路采用數(shù)字信號(hào)控制器為核心的全數(shù)字式DC/DC轉(zhuǎn)換和MPPT電路，如圖3所示。轉(zhuǎn)換器采用升壓降壓雙模式拓?fù)潆娐方Y(jié)構(gòu)，這樣的電路結(jié)構(gòu)可以在從Vin>Vout到Vin