我们设计的负载输出有独立的控制和检测,具有完善的过流、短路保护措施,电路原理如图一所示。设计了两级保护:级采用了由R7(0.01 Ω康铜丝)以及运放LM358、比较器LM393等器件组成的过流、短路检测电路,配合单片机的A/D转换及外部中断响应来实现负载过流及短路保护,是一种硬件+软件的方式,LM358的输出送A/D转换模拟信号输入端IN0口,用作过流信号识别,当电流超过额定电流20%并维持30 s以上时,确认为过流;短路电流整定为10 A,响应时间为毫秒数量级。第二级采用了电子保险丝保护,当流经电子保险丝的电流骤然增加时,温度随之上升。其电阻大大增加,工作电流大大降低,达到保护电路目的,响应时间为秒数量级,过流撤消或短路恢复后电子保险丝恢复成低阻抗导体,无须任何人为更换或维修。系统采用了两级保护措施后,预计在长达数小时的负载短路后控制器都不会出现电路烧毁现象,能有效解决用传统保险丝只能对电路进行一次性保护以及一旦器件烧毁必须人为更换的问题,同短路后需手动复位或断电后重新开启的系统相比,也具有明显的优点。简化了太阳能路灯控制器维护,提高了系统的安全性能
任何一个电路系统,都会涉及到接地问题,实际上,接地是极其重要的设计考虑。可以使用两种不同的方法:一、使用拆分接地,其中包括模拟接地和数字接地,连接在一个点上;二、使用一个整体接地。使用拆分法接地可以很方便的获得防噪性能。但可能遇到RFI/EMI问题。尽管使用单个接地板难以获得优良的设计,但可以更容易地把RFI/EMI问题小化,因此本系统均使用单一接地方法。
电路中不希望任何数字回路电流沿直线流动从而流过甚至接近其它模拟元件,特别是处理低电平信号和ADC的元件。接地电流流经低电阻,可能导致在接地中出现一些噪声变化。如果来自模拟元件的接地电流从模拟部件返回电流遵循相同的路径,则模拟信号中的噪声将会增加,并且将显示在放大器和ADC中。