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太陽能電圍欄電源的研制 摘要：介紹一種已投入使用的太陽能電圍欄電源的設計思想，該電源保護電路完善、體積小、重量輕、效率高。 關鍵詞：電源；太陽電池；電圍欄
1? 引言 ??? 隨著人們對生態平衡認識的深入，野生動物的保護日益受到越來越多的人的重視。但在進行野生動物的保護過程中，人和動物爭食日益成為最突出的矛盾，如何保護莊稼不受野生動物破壞而又不傷害野生動物呢？太陽能電圍欄也許是最佳的選擇。最近，我們研制了一臺果園太陽能電源，除了具有夜間照明作用外，還具有防盜、防野生動物破壞的作用，經現場試用，效果很好。 2? 太陽能電圍欄電源的基本方案 ??? 太陽能電圍欄電源電路工作原理框圖如圖1所示，該電源主要由太陽電池組件、充放電控制器、蓄電池、高壓脈沖發生器和圍欄線組成。太陽電池在太陽光照下輸出電能，通過充放電控制器對蓄電池進行充電和放電控制，高壓脈沖發生器將低壓直流電逆變成5000V左右的高壓脈沖輸出到圍欄線上，當動物碰著圍欄線時，就會產生電擊使動物從心理上產生條件反射，看到圍欄線時就會害怕，并遠離圍欄線，從而達到保護農作物或者圈養牲畜的作用。
圖1? 太陽能電圍欄電源電路工作原理框圖 3? 太陽能電圍欄電源的設計要點 3．1? 太陽能供電部分的設計 ??? 根據當地的月平均日輻射總量及負載大小，通過計算機程序設計，確定太陽電池的功率為65W,蓄電池的容量為12V，100Ah。 ??? 根據當地的氣象條件，太陽電池組件選用36片125mm×125mm多晶硅太陽電池封裝的組件[1]。 ??? 蓄電池選用12V，100Ah的適于太陽能發電用的免維護鉛酸蓄電池。 ??? 充放電控制器具有過充電保護、過放電保護、防反充電、防反接等功能，以確保系統長期可靠地工作，具體指標如下[2]： ??? 低電壓斷開點??? 10.8V ??? 恢復供電電壓??? 12.3V ??? 過充電斷開點??? 14.3V ??? 恢復充電電壓??? 13.6V ??? 溫度補償系數??? －3.5mV/℃ 3．2? 高壓脈沖部分的設計 ??? 以UC3526PWM芯片為核心進行驅動部分的設計，UC3526的兩路輸出分別接到推挽部分的主開關器件上，通過變壓器升壓后，輸出5000V左右的高壓脈沖，高壓脈沖的寬度由裝在該電源外殼上的電位器調節。 3．2．1? 高壓脈沖部分的主要要求 ??? 1）高壓脈沖電壓為5000V左右，但電流小，不連續，對人、畜及動物無致命傷害。 ??? 2）脈沖寬度可調節，以盡量減小工作時的能耗，又能達到目的。 3．2．2? 脈寬調制電路的選擇及原理 ??? 電圍欄的輸出脈沖并不需要高的頻率，在考慮達到要求的條件下，盡量選用低的頻率和較窄的脈寬，以減小電能的消耗。 ??? UC3526是一款高性能的單片集成脈寬調制型開關穩壓器控制電路，它采用18腳雙列直插封裝。雙端互補驅動級可輸出直流100mA電流。并可提供外同步、軟啟動，欠壓鎖定，死區調節[3]。與其它集成脈寬調制器相比，它能穩定地輸出低至1Hz左右的脈沖。各引腳功能如下,其原理框圖如圖2所示。
圖2? UC3526原理框圖 ??? 1誤差放大器同相端??? 2誤差放大器反相端 ??? 3誤差放大器補償??? 4軟起動電容 ??? 5復位??? 6電流限制感應正端 ??? 7電流限制感應負端??? 8輸出關斷端 ??? 9定時電阻??? 10定時電容 ??? 11死區調節??? 12外同步信號輸入端 ??? 13輸出驅動A??? 14輸出級電源正極 ??? 15公共地??? 16輸出驅動B ??? 17電源正極??? 18基準輸出端 3．2．3? 高壓脈沖發生器工作原理 ??? 圖3示出了高壓脈沖發生器的原理圖。輸出頻率設定為1Hz，占空比的大小根據實際使用效果可隨時通過R1來調節，來自充放電控制器的欠壓信號通過D1接到輸出關斷端8腳，來自充放電控制器的過壓信號通過D2也接到輸出關斷端8腳。圖中R5為限流保護電租，當高壓脈沖發生器過流時，R5上的采樣信號通過三極管送至UC3526的補償端3腳，達到限流保護的目的。
圖3? 高壓脈沖發生器原理圖 4? 結語 ??? 該裝置投入運行后，經過近半年的現場檢驗，證明運行穩定可靠，實際效果也非常好，不但達到了保護果品不受動物的破壞，而且也為果園提供了生活照明用電。 |
太陽能電圍欄電源的研制
- 電源(244067)
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帶電鐵絲網和電圍欄的安裝和安全運用 GB 7946-87
帶電鐵絲網和電圍欄的安裝和安全運用 GB 7946-87
本標 準 適 用于保衛用帶電鐵絲網，牧用電圍欄及動物自然保護區用電圍欄（以下簡稱電網和電圍欄）的安裝和安全運用。
2009-02-25 17:05:20
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工商網監
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