太陽能電源的基本原理是：平時將收集到的光能轉(zhuǎn)化為電能儲存起來，在開啟負(fù)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(xiàn)多為低功耗高亮LED）供電用以照明。許多城市主干道路燈已開始使用這種太陽能電源。一個實際的太陽能電源是比較復(fù)雜的，但不管有多么復(fù)雜，其原理是萬變不離其宗的。當(dāng)然，我們制作一個微型的太陽能電源沒有必要做得那么復(fù)雜。

太陽能供電板的原理及設(shè)計

在了解了實際的太陽能電源后，筆者就開始設(shè)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，然后利用升壓電路將1.2V升壓至3V以上供負(fù)載使用。有人可能會說了：為什么不直接用幾節(jié)充電電池串聯(lián)來儲能和輸出呢，這樣不就可以省略升壓電路了？為什么中間要轉(zhuǎn)這么一道彎呢？因為我們是要用太陽能電池板來給電池充電的，畢竟太陽能電池板產(chǎn)生較高電壓的機會不多，電池自身電壓過高后會導(dǎo)致充電無法進行。對于我手頭的這一種太陽能電池板，在室內(nèi)靠窗光線比較好的地方輸出電壓便可達(dá)到1.2伏以上（連接在電路中時，非空載狀態(tài)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(jié)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(gòu)成系統(tǒng)的太陽能充電電路。平時，只要達(dá)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(shè)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(gòu)成，R1選用功率為1W的電阻，當(dāng)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。后面的升壓電路是運用間歇振蕩器的快速關(guān)斷（截止）的特性而實現(xiàn)升壓的。S1為供電開關(guān)，當(dāng)S1閉合后升壓電路開始工作，太陽能供電板便可驅(qū)動負(fù)載，J1為輸出接口，DS2是輸出指示燈。