本应用笔记介绍使用Dialog的GreenPAK™IC一种太阳能动力的智能路灯的设计。因为他们照亮摆在外面的车头灯的覆盖人类，动物和障碍物路灯是很重要的。甲太阳能路灯是新颖的，因为它可以是离网和在断电情况下仍能正常工作。这也使电源可用于其他目的。需要时自动点亮，并且将所得的功率节省获得它“智能”指定。

设计说明

对于这个项目Dialog的GreenPAK SLG46140V IC已被使用。就这样，在设计的三个主要特点是：

运动感应
夏令时感应
电池电量检测

图1.流程图描述设计

运动感应

功率节省，光只被允许时，它检测到任何移动体的存在下转动。为了实现这一点，无源红外（PIR）传感器已被设计成在此PIR运动传感器具有管脚VCC和GND沿着单个输出引脚。甲PIR传感器检测到基本上红外辐射的水平。一旦它检测到的辐射的电平的变化时，它发出的改变的信号通知。该传感器是最常用的用于运动检测的目的之一。（参见图2）

图2. PIR运动传感器

环境日光感应

太阳能电池板本身用于感测环境光。太阳能电池板在全直接阳光下完全输出，零输出没有光线。然后可以转换这些条件以产生适当的电平到IC的数字输入引脚。通过使用简单的分压器电路，可以转换由太阳能电池板产生的18伏，成为3.3V信号，表示SLG46140V GreenPak IC的高电平逻辑输入。

图3.转换更高的电压，以降低GreenPAK IC上可接受的数字信号

图4.电池电平变换器

电池电平监控和充电

电池电平监控也是该系统的一个重要方面。在该设计中，已经使用了密封的铅酸（SLA）电池。SLA电池是非常通用的，可靠和经济高效的电池。与其他化学的电池相比，SLA电池的充电方法更加简单。SLA电池需要在等于0.1℃的恒定电流下充电（此处C =充满电池的电池的容量，安培时的电池）和大约1.5伏的电压高于额定输出电压的2伏。因此，充电电路也可以更简单。

值得注意的是，全部容量为12V SLA电池将使开路电压为约13.2伏。放电时，电池可提供略小于12V的开路电压。

但由于我们的IC无法测量这种高电压，因此需要将其转换为可接受的范围。

再次采用简单的分压器将电压分为约800mV以表示放电电池，约1150mV表示完全充电的电池。

然后，这些电压电平被馈入SLG46140V IC和使用它的模拟比较器进行比较。正如我们将在下一节中看到，这些比较发挥在整个项目实现了至关重要的作用。

GreenPAK IC设计说明

GreenPak示意图实现该设计如图5所示。5。

图5. GreenPak IC设计

引脚说明使用

PIN3.：数字输入引脚，用于检测环境光的存在。
PIN4.：数字输入引脚，用于检测运动或物体的存在。
PIN10：模拟输入引脚电池电平的监测。
PIN12.：数字输出，具有1xpush - 拉出输出模式，用于控制LED。
PIN14.：数字输出，具有1xpush - 拉出输出模式，用于将电荷流入电池的电荷。

3 - 位与门

在这种设计确保了3位与门的光被导通，只有当所有条件都得到满足。条件如运动的检测在附近那环境阳光存在＆所需的电池电量是确定和门输出的三位。

表1. 3位和门真相（缩短）

阳光	运动	电池电量（1 vbattery => 12V）	输出
0.	0.	0.	0.
0.	0.	1	0.
0.	1	0.	0.
0.	1	1	0.
1	1	1	1

电池电量监控

两个模拟比较器（ACMP0和ACMP1）监控电池电压。如前所述，已经使用了800mV和1150mV的两个电压电压来确定电池的状态。如果测量的电池电压降至800mV或更小，则比较器（ACMP0）给出零的输出。该输出送入3输入和栅极，又给出输出为零，也可以在检测到低电池电压电平的检测时转动灯光。

充电时的高电平电压被测量并作为输入到IC的引脚10的分频电压被馈送到比较器（ACMP1）。一旦电压电平达到或超过（在这种情况下1150mV）上的反相输入端的基准电压设定时，比较器输出高。一旦达到我们期望的水平，我们需要切断电池充电，因此一个低电平输出是必需的，用于这一目的一个简单的逆变器。

从太阳能电池输入

如前所述，当不存在环境光目前，太阳能电池给出零/数字 - 低信号的输出。由于没有阳光的是为把我们的路灯的条件之一，我们需要将其转换成数字-高，使我们与门也输出高电平。因此，逆变器在这里也用到了这一目的。

柜台用作扩展输出周期的手段

在上述设计中的计数器（CNT0 / DLY0）也用于产生在IC GreenPAK的PIN12关闭信号一定量的延迟的。这产生了避免快速输出切换期望的延迟。（参见图6）

图6.计数器数据

外部电路的描述

本节介绍驱动诸如10W LED灯等诸如10W LED灯的更大负载所需的外部电路以及电池充电。为了创建最有效和节能的电路，MOSFET已被使用，而不是正常的BJT。这导致更快的切换时间，而且功耗降低。

电池充电控制

一个IRLZ44N HEXFET功率MOSFET（类似于MOSFET的诸如FQP30N06L也可使用）已用于这是一个N沟道增强型MOSFET。

该MOSFET是专门设计与可由小控制器和集成电路容易地生成栅极的电压电平（3V和5V）来操作。

MOSFET的数据表将阈值门描述为源电压（V_gs（th））大约3伏的排水电流ID约为1安培。根据销12的电气规格表（类似于PIN14），我们的小GreenPak IC可以容易地实现这一点。

LED灯控制

与充电控制电路类似，我们项目的这一部分也使用IRZ44N Hexfet MOSFET切换10瓦LED，这是主要照明的主要来源。由于我们想控制带12V电池的10WATT LED，因此我们需要能够提供大约的电流。0.8安培。电路如图8所示。

图7.电池充电控制

图8.示意图，用于控制LED 10W

表2.在PIN14电气规格

本设计中的应用实例

本应用笔记介绍了可用于使用太阳能和电池的有效和麻烦的任何类型的光线供电的基本设计。这种设计可以缩放到较大的功率灯，例如用于基础设施照明的照明，以非常小的灯光，例如用于美化和照明路径，风景和园艺。GreenPak的设计对于所有这些应用程序将保持类似。亚博国际官网平台网址

图9.顶级原理图

结论

在本申请说明中，使用SLG46140V GreenPak IC作为主控制元件来提出智能路灯的设计。小型IC证明在手头上执行任务，同时也能够最大限度地减少功耗。提供适当的设计工具也在该项目的实现过程中非常有效地帮助。还可以通过引入其他电路来提高该项目，例如在太阳能电池板上的灰尘检测，或外部过度乘坐开关以锁存LED输出。

AN-1151太阳能技术的智能路灯

参考

介绍