為解決工業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染和堅決執(zhí)行國家政府倡導的可持續(xù)發(fā)展，綠色能源在如今越來越受到關注，尤其是太陽能，作為綠色能源，它既無污染又節(jié)能。電磁感應燈也是綠色光源，長壽命和高光效可以節(jié)約大量的電能和維修費用。本文結合兩者的優(yōu)點，開發(fā)了LVD型太陽能電磁感應燈。
2 LVD太陽能電磁感應燈的原理
如圖1所示：LVD太陽能電磁感應燈的結構主要分成4個模塊構成，第yi是太陽能電池模塊，用以實現(xiàn)太陽能向電能的轉變；第二個是控制電路，用以控制太陽能電池與蓄電池之間的充放電，蓄電池對負載供電，以及實現(xiàn)系統(tǒng)安全工作的保護控制等；第三部分是蓄電池，太陽能轉變成的電能存儲在蓄電池中；第四個部分是電磁感應光源。下面分別介紹這四個部分。
2.1 太陽能電池
太陽能電池是一種能將太陽光轉化成為電壓的器件，它們有一個共同點，就是對這些件器件輸入特定的光，則會發(fā)生光電效應，把光能轉變成為電能。如圖2所示，太陽能電池是由兩種不同摻雜的材料壓制而成，分別形成一個pn結，在特點波長太陽光的照射下n區(qū)和P區(qū)之間會形成一定的電勢差，這個電勢差決定了電池的很大供電電壓。如果把電池上下連接形成回路，太陽能電池就可以向負載供電。
從原理上來說只要把太陽能電池和負載直接連接給負載供電，負載就可以工作，但實際上因為太陽能是不斷變化的，一方面其供電時間和負載工作時間可能不一致，另一方面負載往往需要在一定的電壓下才能工作，太陽能電池不具備提供恒定電壓的能力，所以現(xiàn)在所有的太陽能供電系統(tǒng)都配合有蓄電池一起工作。
對于光源這個特定的產品，LVD電磁感應燈配合太陽能電池有其特有的優(yōu)越性。因為我們知道，太陽能雖然是綠色無償?shù)哪茉�，但是太陽能電池的造價卻非常的昂貴。而目前通常采用的太陽能電池能提供的電壓只是在0.5v左右，因此要想能讓氣體放電光源工作，勢必要大量的太陽能電池串聯(lián)用以提供足夠的電壓，這樣造價勢必非常昂貴。而LVD電磁感應燈能在非常低的電壓下工作（150v時可以正常工作），這可以大大減少太陽能電池的數(shù)目，使得系統(tǒng)成本降低。
2.2 控制電路
控制電路是系統(tǒng)工作的重心，它的主要功能有：
2.2.1 控制系統(tǒng)的充放電
充電時，太陽能電池對蓄電池充電放電時，蓄電池的電能對負載供電。當然蓄電池的電壓遠不能滿足負載工作的要求，控制電路會對蓄電池的輸出電壓進行升壓處理。
2.2.2 定時工作
可以自動設定系統(tǒng)的工作時間，當蓄電池電力不足，或輸出電壓過底時，自動切斷負載并控制太陽能電池對蓄電池充電。
2.2.3 保護功能
控制電路可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的保護，當系統(tǒng)出現(xiàn)問題，如負載短路，開路，電池反接，過量充電等情況時自動切斷線路3。
前面所說的太陽能電池不能直接對負載供電，必須把電能存儲在蓄電池中，蓄電池對負載供電，但是蓄電池的電壓不能加在太陽能電池上，必須保證太陽能電池和蓄電池之間的充電是單向的。很簡單的方法是在太陽能電池和蓄電池之間加一個二極管，如圖3所示。
2.2.4 LVD電磁感應燈
LVD型感應無極熒光燈是利用H型放電原理制成的新型光源，其結構由高頻發(fā)生器，功率耦合線圈，無極熒光燈管組成。高頻發(fā)生器產生的高頻能量通過功率耦合線圈耦合到燈管內的等離子體中，激發(fā)等離子體和通過熒光粉轉換發(fā)光。
蓄電池電能經過升壓后對LVD電磁感應燈供電，因LVD電磁感應燈的高頻發(fā)生器內部本身具備boost升壓電路，所以它對蓄電池的供電電壓的要求大大降低了，系統(tǒng)只要能提供150v的電壓，LVD電磁感應燈就能正常工作。這使得系統(tǒng)需要的太陽能電池數(shù)目可以大大降低，成本也隨之降低了。
3 應用實例
采用80w太陽能電池的電磁感應燈在年平均日照條件下，燈在40w的額定功率下每晚能工作5小時左右，基本能滿足夜間照明的要求。如果把LVD太陽能電磁感應燈和市電結合，在電池電量充足的條件下，由太陽能電池供電，電池電量不足時，由市電供電，這就能大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適用范圍。
4 結語
LVD太陽能電磁感應燈把太陽能技術和無極燈技術緊密的結合在一起，充分利用了雙方的優(yōu)點，是一種節(jié)能環(huán)保的新產品。其在照明領域應用的另一個優(yōu)越性就是它能大大簡化煩瑣的照明布線問題，每一個光源都是一個獨立的工作系統(tǒng)。隨著太陽能技術和無極燈技術的不斷發(fā)展，這種新產品的性能一定會不斷完善，其在將來的照明領域將大有所為。 |
