太阳能路灯体系实质上是一个小的独立光伏体系，主要由太阳能电池、蓄电池、操控电路、照明电路四部分组成。本文规划了一种新式的太阳能LED照明操控电路，使用TL431的可控开关特性完成了太阳能路灯体系路灯的开关操控、蓄电池过充电、过放电维护等功用。该操控器高效、节能、活络，能够满意太阳能路灯在实践使用中的要求。
1 操控器主要功用
(1)蓄电池过充电维护功用：白日，光伏板在操控器的操控下向蓄电池充电，当蓄电池端电压升高到14.4 V时，操控器主动堵截充电回路，避免过充电，维护蓄电池，延伸其寿数。
(2)蓄电池过放电维护功用：夜晚，蓄电池在操控器的操控下向LED路灯供电，当蓄电池端电压降低到10.6 V时，操控器主动堵截LED路灯，避免蓄电池过放电。
(3)LED路灯主动通断功用与恒流操控功用：夜幕降临时，天然光照亮度低于室外照明亮度要求，操控器主动翻开太阳能路灯开关，蓄电池向路灯供电。当白日天然光足够时，操控器操控太阳能路灯主动平息。蓄电池电压一般被操控在10.6 V~14.4 V之间。为坚持LED路灯的光照度根本共同并进步蓄电池供电时间，经过LED路灯恒流操控电路操控LED路灯电流根本坚持恒流。
2 操控器硬件规划
本文规划的太阳能路灯操控器电路如图1所示。
2.1 TL431芯片简介
TL431是德州仪器公司(TI)出产的一个有杰出热安稳性能的精细三端并联稳压二极管并联稳压器。如图2所示，TL431由一个2.5 V的精细基准电压源、一个电压比较器和一个输出开关管等组成。参阅端R的输出电压与2.5 V的精细基准电压源比较，当R端电压VR抵达或超越2.5 V时，TL431阴极向阳极方向当即导通[4]。准确操控R极信号电压，就能够准确操控其阴极向阳极方向的开关状况。
本太阳能路灯操控器便是根据TL431的这个功用对操控电路进行规划的。
2.2 蓄电池过充电维护操控电路规划
蓄电池是太阳能路灯体系的重要部件，有必要规划维护电路以避免电池过压或欠压，然后延伸电池寿数。规划中挑选的型号为12 V 7.2 AH的蓄电池，要求电压坚持在10.6 V~14.4 V。
图1中虚线框Part1部分为蓄电池过充电维护操控电路原理图。经过合理挑选R8和R9的阻值，使妥当蓄电池两头电压抵达14.4 V时，T2参阅极电压刚好抵达2.5 V，T1参阅极和阳极之间的电压小于2.5 V。因而，T1被关断，然后P沟道场效应管Q1作业在截止区，将充电回路堵截[5-6]，然后避免电池过充电。
电路中使用T2操控T1的参阅极电压，使得T1的参阅电压只出现在远大于或远小于2.5 V的区间，然后避免了来自太阳能电池侧电路的搅扰，这样可使电池电压刚抵达14.4 V时，电路能够完全堵截，增加了维护电路的安稳性和可靠性。
2.3 蓄电池过放电维护操控电路规划
图1中虚线框Part2部分给出了蓄电池过放电维护操控电路原理图。过放电维护操控电路与过充电维护操控电路有必定的相似性，经过合理挑选R12和R13的阻值能够操控T3的注册与关断，然后抵达避免电池过放电致使电压低于10.6 V的意图，在此不予赘述。
2.4 LED路灯操控电路规划
如图1中虚线框Part3部分给出了LED路灯操控电路原理图，其完成的功用是白日关灯、晚上开灯和 LED准恒流操控功用。
详细开关动作主要由T4(TL431)完成。当VR≥2.5 V时，T4阴极向阳极导通，然后操控光耦开关U1导通，NPN型三极管Q3进入截止区，然后将LED负载从主电路中切除出去，路灯灭;反之，当VR<2.5 V时，三极管作业在饱满区，LED负载经过Q3接入主回路，路灯亮。使用太阳能电池板在不同光照强度下(白日和黑夜)开路电压不同的特色，挑选适宜阻值的R2和R3，使得在路灯需求开或关时间的光照强度下，R3两头电压(即T4的参阅极电压)刚好为2.5 V，即可完成路灯的智能开关操控。
电池向LED负载供电过程中，因为二极管D3、D4的钳位效果，Q3的b极电压根本坚持不变，其e极电压亦维持在较安稳状况，R16中的电流根本稳定，然后完成LED准恒流操控功用。
别的，在实践使用中，操控器电路中的Q2和Q3能够用一个AP4511GM芯片替代，既能够简化电路，又能够降低成本。
