2．太陽能與市電供電自動切換電路
用CMOS反相器構成的施密特觸發(fā)器如上圖所示，其電路的同相電壓傳輸特性如下圖所示，電路設計時參數(shù)設定：正向閥值VT+=7V，負向閥值VT=-3V，確定可變電阻器RP1與電阻器R5的值。

從上式兩式解出RP1/R5=2/5，V1H=SV，那么VDD取10V。
為保證G6輸出高電平時的負載電流不超過最大允許值IOHmax應使(VOH-VTH)／R5(10-5)/1.3=3.85(kΩ)故取R5=20kΩ，RP1=2.R5/5=8(kΩ)。實際取RP1為15kΩ可調(diào)電位器。
當有太陽光照的情況下，太陽能電池板對蓄電池進行充電，照明電路電源由蓄電池供給；當連續(xù)數(shù)天陰雨綿綿時，無太陽光對蓄電池進行充電，蓄電池上的電荷逐漸被消耗掉，導致蓄電池的端電壓逐漸降低，引起非門電路c5的輸入端電壓降低，當?shù)偷脚c負向閥值（VT_=3V）電壓相等時，施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，G5輸出高電平，G6輸出低電平（同相輸出），經(jīng)G7倒相輸出高電平，單向可控硅VS1導通，220V市電電壓經(jīng)變壓器T降壓，二極管(D7～D10)整流、C5濾波后，再經(jīng)LM7809穩(wěn)壓，形成9V的直流電壓對照明電路進行供電。同時，造成二極管D3、D4反偏而截止，蓄電池El、E2向負載供電回路被切斷。
同理，當陽光來臨時，蓄電池立即被充電，蓄電池上的電壓不斷的上升，當升到11V時，即G1輸入端的電壓與正向閥值(VTF7V)相同，施密特觸發(fā)器再次翻轉(zhuǎn)，單向可控硅VS1截止，市電被切斷，供電電路轉(zhuǎn)而由蓄電池提供。如此，周而復始地進行著，構成了以太陽能為主，市電為輔的居家不間斷式供電系統(tǒng)。

3．路燈控制與照明電路
白天，光敏電阻受到光照而使電阻變小，與非門電路C1輸入端為低電平，經(jīng)兩次（與非）倒相后，C2輸出端為低電平，D6截止，C3輸入端為低電平，再經(jīng)兩次（與非）倒相后，G4輸出端亦為低電平，單向可控硅VS2截止，燈HL1熄滅。
夜晚，光敏電阻RG未受到光照而阻值變大，但由于三極管BG在本電路所設置的參數(shù)下，是處于導通狀態(tài)，三極管BG集電極（G1輸入端）仍處于低電平，單向可控硅VS2仍處于截止狀態(tài)，燈HL1熄滅；當有人觸摸TP觸點或說話時，人體感應的信號或音頻信號經(jīng)三極管BG放大后，在R10上形成信號電壓，導致瞬間三極管集電極為高電平，同理，經(jīng)兩次（與非）倒相后，G2輸出端為高電平，D6導通，對C3充電，G3輸入端為高電平，再經(jīng)兩次（與非）倒相后，G4輸出端亦為高電平，單向可控硅VS2導通，燈HL1被點亮。當人體觸摸TP觸點動作或說話聲音過后，三極管BG集電極（G1輸入端）恢復到低電平，C2輸出端亦為低電平，電容C3對R1l放電，當C3的電壓放電到低電平值時，G3、CA與非門狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，單向可控硅VS2截止，燈HL1才熄滅（按圖1中所示，電路中所標元器件的參數(shù)值，燈點亮持續(xù)時間約2.5min）。
室內(nèi)照明電路，開關(SW1、SW2、SW3)，Xl’(HL2、HL3、KIA)構成室內(nèi)照明電路，人們可通過控制開關的通與斷，來實現(xiàn)電燈的亮與暗。

二、電路調(diào)整
本電路結(jié)構簡單，無需太多的調(diào)整就可實現(xiàn)。但有一點需提醒的是，何時由蓄電池供電，何時由市電供電，這應由太陽能電池板、蓄電池的容量等綜合因數(shù)來決定。本電路電源電壓VDD是隨著蓄電池上電壓等變化而變化。因此，還必須通過調(diào)整可變電阻器RP1及電阻R4的阻值，使得蓄電池上的電壓當?shù)陀?.5V時，轉(zhuǎn)為市電供電；當高于11V時，又轉(zhuǎn)為蓄電池供電。

三、元器件選擇
傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害日益突出。豐富的太陽輻射能是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達地面的能量高達8×l05kW，假如把地球表面0.1%的太陽能轉(zhuǎn)為電能，且轉(zhuǎn)化率只有5%，那么，每年發(fā)電量可達5.6×1012kW．h，相當于目前世界上能耗的40倍。因此，研究和利用太陽能意義重大，但由于目前太陽能的利用還未普及，關鍵部件還比較昂貴，因此如何根據(jù)性價比指標，合理的選擇零部件顯得尤其重要。
太陽能電池板與蓄電池的選?。?br />選一塊多晶硅電池的組件，最大的輸出功率Pm（額定功率）為50W，峰值電壓(額定電壓)Ump為15V．峰值電流（額定電流）為3A，若某地區(qū)有效光照時間h為12h，太陽能電池的發(fā)電效率為：u=0.7，蓄電池的補償值為n=1.4，計算太陽能電池一天的發(fā)電量和所需蓄電池的容量。
那么，太陽能電池的日發(fā)電量：M=Pmx h×u=50×12×0.7=420(W.h)日電量等于輸出電流與有效光照時間的乘積，即：
C=I×H(Ah)o C=Ph/U=50×12/15=40(Ah)蓄電池電壓的選取：目前生產(chǎn)太陽能電池產(chǎn)品種類和規(guī)格很多，對于蓄電池來講一般有6V、12V、24V的。那么如何將太陽能電池和蓄電池配接起來？通常來說太陽能電池的額定輸出電壓是蓄電池電壓的1.25～1.5倍，這是因為蓄電池的充電效率決定的，因為太陽能電池的充電，不像使用市電給蓄電池充電一樣有較大的選擇余地，況且它在給蓄電池充電的時候功率波動比較大，這要先考慮太陽能電池的成本問題。假如蓄電池的充電補償值定位1.4倍，那么一個額定12V電壓的蓄電池應當選配的太陽能電池的電壓為：12V×(1.25~1.5)=15~18V左右的太陽能電池。
實際蓄電池的有效容量要在C=40/1.40≈28.6(Ah)以上，考慮到要保證夏天連續(xù)數(shù)日強日照，太陽能充電系統(tǒng)能安全使用，故選用太陽能專用蓄電池其型號為：
E1,12V/36Ah;E2，12V/24Ah鉛封鉛酸密封電池各一個。
本電路太陽能電池板選用：50W多晶硅，鋼化玻璃封裝，戶外使用，25年壽命，其外形圖如下圖所示，參數(shù)如下表所示。

輸出設備選用：低壓電子節(jié)能燈，啟動電壓低至8V;發(fā)光效率高，啟動快，無頻閃現(xiàn)象；平均壽命長達5000h，標稱值：9V/7W節(jié)能燈四個。
系統(tǒng)功能：正常充電情況下，每日充電量能保證兩只9V/7W直流節(jié)能燈連續(xù)使用12h左右，可供居家連續(xù)陰雨3~4d正常使用。
集成電路：G1~04選用四個2輸入與非門74LS00，其外引線排列圖如上圖(略)所示；C5、C6、C7選用CC4069CMOS六反向器，其外引線排列圖如下圖(略)所示。

本電路電源所提供的vcc電壓是從8.5~14V，為r使集成塊在低電壓下能工作，在高電壓。F工作又不至于損壞，經(jīng)估算和經(jīng)驗值知74LS00VCC與電源(D3、D4負端)之間要串接一個1kΩ的限流電阻，CC4069VCC與電源(D3、D4負端)之間要串接一個270n的限流電阻。
D1、D2為隔離二極管，選用1N4001，若本地區(qū)光照不是很足，也可選用太陽能電池板專用肖特基隔離二極管，其最大反向電壓為40V時，正向壓降僅為0.2V。
光敏電阻RC，選用2CUZB型。
單向可控硅VS1、VS2，選用1A/100V。

四、太陽能電池板的安裝
太陽能電池板可安裝在陽臺、屋頂和空曠的草坪L。在安裝時，應嚴格按產(chǎn)品說明書所規(guī)定的技術規(guī)范進行安裝、所有的緊固件都必須要裝牢外，還得要做好防雷裝置的安裝，若太陽能電池板安裝在屋頂或空曠的草坪上，應安裝一個避雷針（若太陽能電池板已處在高層建筑物現(xiàn)有避雷針下述1點的保護網(wǎng)范圍內(nèi)，可不必另行安裝），安裝時要做到以下幾點：
①避雷針的保護范圍是個圓錐體，圓錐的頂點是避雷針的最高點，圓錐的母線與避雷；針的夾角理論上是45度，但為了保險起見，保護范圍其夾角經(jīng)驗值一般選取37。
②避雷針應安裝在太陽能電池板的背光面；
③避雷針與太陽能電池板最近的構件之間的距離應等于或大于3m；
④避雷針的接地可與現(xiàn)有建筑物可靠的接地網(wǎng)焊牢在一起，也可重新按規(guī)范進行埋設；
⑤避雷針的設計與制作應符合GB50057-94建筑物防雷設計規(guī)范（2000年版）的要求。