太阳能

LED 路灯照明控制系统设计方案

摘要：

 利用新型能源， 把太阳能和高效节能的 LED 路灯有机地结合在一起， 开

发出一款基于

STC12C5410AD 单片机的双 Buck 太阳能 LED 路灯照明控制系统。前级基

于

IR2104 的同步 Buck 电路实现最大功率充电，后级采用同步 Buck 实现 LED 灯恒流驱

动。该控制器具有驱动能力强，

DC-DC 转换效率高，最大功率点跟踪充电和浮充充电共

同作用，具有防过充、防过放、防雷等保护功能，同时可以实现无人值守工作。

　　太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的无污染的洁净能源，已被公认为未来解决能

源危机的最有效能源。

LED 灯具有寿命长、高效节能、环保等优势。因此，把太阳能与

LED 路灯有机地结合在一起，开发出太阳能 LED 灯照明控制器非常重要。目前市场上很

多太阳能控制器，都是采用直充方式充电，没有对蓄电池进行管理控制，导致能源利用

率不高，可靠性不强。本文所设计的基于

STC12C5410AD 的双 Buck 照明控制器，采用

最大功率点充电，充分利用太阳能电池板的能量，对蓄电池进行浮充充电，防止蓄电池

假充满的现象；对

LED 路灯采用二段式的恒流控制，以增强 LED 灯的使用寿命，实现

了一种环保节能的照明模式，解决了市场上一些太阳能控制器的缺陷，是一种性价较高

的产品。

　　

1 系统原理

　　双

Buck 太阳能 LED 路灯照明控制系统原理图如图 1 所示。系统包括：太阳能电池、

电压电流采集模块、同步

Buck 模块、蓄电池、LED 路灯和 STC 智能控制器。太阳能电池组

件为系统提供能源，通过采集太阳能电池板上的电压来判别是白天、黑夜，当检测电池

板的电压高于一定值时，进入白天模式，此时：

STC 智能控制器通过所采集的太阳能电

池板两端的电压和充电电流，控制同步

Buck 工作，实现对蓄电池的 MPPT（Maximum 

Power Point Tracking）充电，当蓄电池的电压达到一定值时，进入浮充充电模式，实时

采集蓄电池两端的电压，防止蓄电池过充、过放；当检测电池板的电压小于一定值时，

进入黑夜模式，此时：打开并控制后级同步

Buck 电路，实现对 LED 路灯的恒流控制。