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綠色電源在石英鐘上的應用探討

作者: 時間:2016-12-21 來源:網絡 收藏


按石英鐘國標規定:石英鐘工作電壓范圍一般在1.25~1.70V;實測石英鐘跳秒(間歇)式石英鐘平均功耗電流在125μA左右。超級電容電壓從1.7V降到1.25V時能釋放出來的電量△Q=CUh-CUL=C(Uh-UL)=120×(1.7-1.215)=54C;這些電量若按平均電流I=150μA來輸出,則需要時間t=△Q/I=54/(150×10-6)=3.6×105s=100h才能耗完。通過計算,從時間上確保了為石英鐘夜間工作備用的電能。改造后的石英鐘見圖6。

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/201612/332271.htm



電路原理圖中所用的元件規格或型號,見表1。

3 電路凸顯綠色主題

石英鐘用綠色能源的設計,緊緊抓住了綠色、環保、節能這個主題,有效解決了普通電池對人體、土壤、水源等危害。其特點如下:

(1)能源的獲取是綠色的

眾所周知:太陽光可以說是出之不盡,用之不竭的。將太陽光直接轉化為電能,來取代電池作為石英鐘能源,有利于減緩全球氣候變暖和環境惡化的速度,體現了低碳生活從身邊小事做起,口頭倡導不如踐行半步。

(2)能源的儲存是環保的

堿性電池使用壽命最短,充電電池(鋰離子、鎳氫)的使用壽命較短(反復循環數幾百次)。超級電容器具有容量大、使用壽命長(反復循環數近百萬次)、免維護、經濟環保等優點。

(3)能源的使用是高效的

充電電池(鋰離子、鎳氫)的能量儲存是通過電能→化學能→電能的過程,轉換效率低。本電路選用的超級電容器是一種新型儲能裝置,不經過化學能轉換,當然使用效率高,體現了節能;另外,把直流電源電壓通過分壓獲取所需的工作電壓這種傳統降壓方式,變換效率同樣也是低下的。本電路用電荷泵LM2788-2.0對電源管理,提高了電能的利用率,同樣體現了節能。

4 推廣價值

據2010年第六次全國人口普查,全國31個省、自治區、直轄市共有4億多家庭,大部分家庭幾乎都采用石英鐘計時。保守估計,全國家庭至少有4億臺石英鐘,每年消耗掉8億節普通電池。若1億戶城鎮家庭中石英鐘使用綠色能源,那么對環境的保護是顯而易見的。南于本電路造價低廉,具有一定的推廣和使用價值。


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關鍵詞: 超級電容LM2788太陽能電池

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