小议自制简易太阳能USB充电器

刘书馨

（新乡市第一中学 河南）

小议自制简易太阳能USB充电器

刘书馨

（新乡市第一中学 河南）

受科学技术发展的影响，我国现阶段在新能源开发上与科学技术进行了有机结合，由于现阶段我国的可持续发展资源开采量逐渐增加，为了满足人们的需要，使用洁净能源代替高含碳量的矿物质资源，是现阶段推动能源建设的基本原则。

自制；太阳能USB充电器；自然能源

人们现在对自然能源的应用越来越多，比较显著的是太阳能的应用，将太阳能与USB进行结合，通过太阳能汲取能量，运用AT89S52单片机自制简易的太阳能USB充电器，使用太阳能的形式为锂电池延续电量[1]。不仅能够将自然能源进行有效合理的使用，同时还能够推动现代社会节能环保工作的实施。因此文章中笔者针对自制简易太阳能USB充电器进行了研究。

1 太阳能USB充电器结构

太阳能USB充电器内部结构为太阳能电池板、AT89S52单片机、1602液晶显示屏等部件[2]。

1.1 太阳能电池板

太阳能电池的一个单片是一个PN结，单片电池的电压在0.5V左右，在电池板内串联的电池片越多，电池板的电压越高。电池板内单片电池的电流与单个PN结的受光面积有关，短路电流在15～30mA/cm2之间，其受光面积越大，短路电流越大。在此次设计中主要采用多晶硅85mm×82.5mm×3mm6V/70mA太阳能电池板，因为此型号电池板具有抗恶劣气候条件性能较高、太阳能光伏组件输出特性较好、光电转换效率较高等优点。

1.2 1602液晶显示屏

在1602液晶显示屏的内部字符储存器中储存了大约150个字符图形，其中主要包括英文字母大小写、阿拉伯数字等等，并且在其内部储存器中每个字符都有不同的代码表示。

2 电路工作原理

此次设计的简易太阳能USB充电器主要运用2块太阳能电池板作为充电器的电源，AT89S52单片机作为充电器的主控件，1602液晶显示屏作为时间显示器及定时操作，在电路运行时采用继电器对充电电路进行调控，设置指示灯进行报警提示。原理图如图1所示。

图1

2.1 稳压电路

因为太阳能电池板在进行光电转换时电压输出存在不稳定性，因此需要在其中设置稳压电路。在此设计中主要运用稳压集成电路及外接元件组成，电路图如图2所示。

图2

2.2 充电电路

此次设计的太阳能USB充电器充电电路可为12V/6.5A·h以下充电电池进行恒流充电，电满时及停止充电，充电器进行指示灯闪烁显示电满状态，电路图如图3所示。

图3

3 太阳能USB充电器制作过程

选用万能板进行太阳能USB充电器的制作，并且根据电路原理图进行硬件装接，主要可以按照以下程序进行安装：

（1）准备需要的元件、万能板及焊接材料。

（2）按照原理图将元器件进行安放布局，将AT89S52单片机设为主控元件，太阳能电池板为外接元件，1602液晶显示屏作为插件进行充电器装接。

（3）材料焊接注意事项：

由于太阳能USB充电器的设计采用万能板焊接，以此针对其他元器件的布局，多数人均采用按照线索寻根究底的方法，将芯片作为核心，其他的元器件则采用见缝插针的方法，一边焊接一边进行线路策划，看似无序，实则焊接效率比较高。然而一般初学者因为焊接经验较少，因此此种方式并不适用。针对初学者来说可以画出布局图，用铅笔画在元件面，将线路进行规划，提高焊接的便捷性。

关于点阵板的焊接，多数用细导线实行飞线连接，其主要原因是飞线连接没有技巧性，可以保证走线水平，线路清晰。然而现阶段运用次数较多的锡接走线连接其效果也比较好，主要是性能稳定，其缺点是容易造成锡的浪费[3]。

4 结束语

本文中笔者针对自制简易太阳能USB充电器从太阳能USB充电器结构、电路工作原理、太阳能USB充电器制作过程三个方面进行了研究，不仅推动了自然能源有效合理的利用，同时也推动现代社会节能环保工作的实施。

[1]张 俊.自制简易太阳能 USB 充电器[J].电子世界，2010，09：47～52.

[2]陈 芸.太阳能充电器的设计[J].信息通信，2012，03：62～63+79.

[3]魏宁宇.USB 太阳能充电器[J].电子制作，2012，07：53～56.

TM910.6

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1004-7344（2016）04-0275-01

2016-1-20