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据英国《新科学家杂志》报道，日前，英国科学家最新研制出一种海浪发电装置——“巨蟒”，它是漂浮在海岸的大型橡胶“蛇”，能够将海浪能量转换成为电能，目前该设计正在接近商业化应用。

          利用波浪能发电的转换器      据绿色科技网报道，本周早些时候，葡萄牙建造的世界第一座商用波浪能发电场首次亮相。通过3根140米长的“红色海蛇”，连接在葡萄牙北海面海床处的圆柱型波浪能转换器，Agucadoura发电场的波浪能将会被转化为电能。然后通过海底电缆中转站，最终注入电网。

　　  据报道，该设备将会产生2.2兆瓦的电能，这些电能足够满足1500个家庭的用电需求。波浪能发电站的最终目标是产生21兆瓦的电能。这项工程花费了约900万，葡萄牙政府为此专门指定了“国家强制光伏上网电价”的政策对波浪能发电等可再生能源予以政策支持，“国家强制光伏上网电价”政策要求国家公用工程从更多家供应商处购得可再生能源。因此，波浪能发电站的积极支持者坚信波浪能在15年之内将会产生成本效益。

论我国节能灯市场现状分析

摘要：本文分析了国外背光源用冷阴极荧光灯的发展情况、现状及近期的发展动态，特点以及生产冷阴极荧光灯的现状和近期的研究成果、研究方向。

一、序言

背光源用冷阴极荧光灯管（ＣＣＦＬ）从上个世纪九十年代初开始在日本面世以来，由于其具有灯管细小、结构简单、灯管表面亮度高、灯管温升小，便于加工成各种形状、寿命长等等优异的特性，迅速在各种类型的背光源、扫描器中得到广泛的使用。随着冷阴极荧光灯管自身技术的发展和信息技术、办公设备、日用产品的迅猛发展，冷阴极荧光灯管的应用范围也越来越广，需求量也急剧增长，尤其是近二年来通信设备向高性能化、多机能化和精细化发展和ＬＣＤ背光源用灯管向大尺寸、长寿命发展，对冷阴极荧光灯管提出了各种各样的特殊要求，促进了冷阴极荧光灯管性能的提高，反过来又促进了应用的扩大。目前全世界冷阴极荧光灯的月产量已达到２５００万支以上并仍在迅速地增长。

二、阴极荧光灯管的发展和现状

冷阴极荧光灯管从上世纪九十年代初在日本被用于背光源照明以来，随着应用范围的扩大，灯管本身的制造技术也得到迅猛的发展。例如在：

灯管直径方面：

随着冷阴极荧光灯应用范围的越来越广、越来越精密化，对灯管直径也逐年向更细小的方向演变。在９０年代初冷阴极荧光灯刚刚被推广使用时，主要使用灯管外直径为Φ４．０ｍｍ的冷阴极荧光灯。到１９９３年以后背光源用冷阴极荧光灯的主流是采用外径为Φ３．０ｍｍ的灯管。到１９９５年之后外径为Φ２．６ｍｍ的灯管开始主导市场，并且更开始向外径Φ２．４ｍｍ、Φ２．２ｍｍ方向变化。到上世纪末已开始使用外径Φ２．０ｍｍ的灯管。本世纪初在掌上电脑、数码相机等小型化的用途中更细的 Φ１．８ｍｍ的灯管也已大量供应市场。最近又有采用Φ１．５ｍｍ外径，壁厚０．２ｍｍ的冷阴极荧光灯管的报导。

冷阴极荧光灯具有管径变细时会提高灯管表面亮度的特性，特别是在精细的背光源组件中由于管径变细，光线的入射效率会相应地提高，这可以有效地提高背光源板面的亮度。灯管管径细化促进了冷阴极荧光灯制造技术的提高，更进一步促进了冷阴极荧光灯应用领域的扩大。

２ 灯管玻璃材料方面：

在冷阴极荧光灯管开始应用初期，所用的灯管玻璃材料绝大部份是使用钠钙玻璃（或称苏打玻璃、属软玻璃类）。由于软玻璃中所含杂质气体较多，而软玻璃的软化温度较低，不能进行较高温度除气，玻璃中的活性金属如钠、钾、钙等容易析出而与汞产生化合物，这样用软玻璃制的冷阴极荧光灯因使用过程中排放的杂气较多，对汞的吸收较多而限制了灯管的使用寿命和发光亮度。到１９９５年左右日本生产冷阴极荧光灯的主要企业开始逐渐改用硬玻璃（即高硼硅酸盐玻璃，膨胀系数３８～４０×１０／℃）做灯管，由于硬玻璃中含杂质气体较少，而且除气温度允许较高，玻璃中活性金属的含量较少，固而灯管在使用中寿命较长，可以达到３万～５万小时，但是硬玻璃灯管对加工封接等技术要求比较高。有些灯管生产企业无法掌握，之后又出现了介乎二者之间的中间玻璃（又称钼组玻璃或铬玻璃，膨胀系数４６～６２×１０／℃）。其使用性能和寿命也介乎二者之间。目前背光源用的冷阴极荧光灯在日本、欧美等地区主要用硬玻璃制的灯管。在台湾、中国大陆仍主要使用软玻璃或中间玻璃制的灯管。但对使用要求高的地方仍必须使用硬玻璃制的灯管，这是冷阴极荧光灯的发展方向。

３ 电极的改进：

冷阴极荧光灯应用的初期，对灯管的非发光部份（即电极部份）一般要求在１０ｍｍ左右。常用的水银封入方法是在电极上装着水银药剂。由于当时灯管内径较大，灯管非发光部份也允许较长，用上述方法可以满足用户的要求，但随着冷阴极荧光灯的发展，灯管直径逐渐变细，应用上的精细化要求对灯管的非发光部份（包括导线的焊接点和保护套一起）最大只允许７ｍｍ，而灯管内电极端到灯管玻璃密封端只允许最大５ｍｍ。灯管直径变细要求电极相应变小，非发光部份缩短要求电极也变短，这样在电极上装水银药剂已不能满足灯管对水银量的要求，必须要使电极同水银药剂分离，采用从外部导入水银的方法来解决。这样可以缩短电极自身的长度，同时还要在灯管外侧的焊接点和保护套上下功夫。

在电极材料上，目前广泛使用的是镍管或镍片做电极，镍管或镍片电极是由致密金属组成，其表面积相对较小，表面吸附的发射材料较少，因而影响到电极性能的发挥。最近有报导冷阴极荧光灯电极材料使用多孔的烧结材料，这样可增大电子发射面积，可以吸附更多的发射材料，有利于降低电极上的能量损耗。

水银加入量的改进：

在冷阴极荧光灯中，必须加入水银，利用水银蒸气激发产生的紫外线来激活荧光层使其产生一定色温的可见光使灯管发亮。一支内径Φ２ｍｍ，长约２５０ｍｍ的冷阴极荧光灯中理论上应当充入０．４～０．６毫克的水银才能使灯管正常工作。在９０年代初期冷阴极荧光灯开始应用时，水银均是按理论量加入的。但是随着冷阴极荧光灯的普遍使用，对灯管提出了各种各样特殊要求，也促进深入地研究冷阴极荧光灯各种性能之间的关系。发现，当要求灯管长寿命工作时，由于灯管材料（如电极、玻璃、荧光层等等）会与水银蒸气产生复杂的化学和物理反应，逐渐消耗掉水银，使灯管由于缺乏水银蒸气而产生电极发红，灯管亮度下降，整支灯管亮度不均匀，灯管寿命下降等等问题。近年来，大部份冷阴极荧光灯制造企业均通过成倍增加水银的含量来解决上述缺陷。目前在上述规格的灯管中，水银加入量可达到２．５毫克左右，这样在新制造的灯管内壁经常可以看到大粒的水银珠或成片弥散的水银小点存在。一般它不会影响灯管的使用性能，尤其是在灯管点亮后在工作表面上一般不会看到水银黑点。尤其是在工作一段时间后大颗的水银珠均会消失。

三、国外冷阴极荧光灯管的发展动向

近期随着冷阴极荧光灯管应用范围的扩展，不同的应用领域对冷阴极荧光灯提出了不同的独特的性能要求。为了适应客户的特殊需要，冷阴极荧光灯生产企业均投入了大量的技术力量和资金，针对不同应用范畴开发新的产品：

１ 向提高发光效率、降低能耗的方向发展

在笔记本电脑、掌上电脑、小型显示器用背光源等等使用电池的条件下，降低能耗，延长电池的使用寿命对使用者会带来很多方便。为此要求冷阴极荧光灯降低功率，也即是减小管电流，而背光源亮度不能大幅下降。这样就需要：（１）增加灯管内水银蒸气含量和压力以提高灯管的发光效率；（２）改变灯管内径。在同样条件下灯管内径变细，其表面亮度增加，因而需要选用最合适的灯管功率和灯管内径的配合，以获取最佳的发光效率；（３）改进荧光层，提高其将紫外线向可见光转换的效率。有资料介绍优质的荧光材料其紫外线吸收率可提高到９７％以上。同时，适当控制涂层的厚度是极其必要的。

２ 向延长冷阴极荧光灯管的寿命方向发展

对在彩色电视机用液晶显示屏和大型的液晶显示屏的背光源用冷阴极荧光灯要求有较长的寿命。需要从原来的保证寿命最小１万小时，延长到最低２．５万小时，而且更希望达到４～５万小时以上。这样就需要研究：

（１）增加灯管内封入的水银量而又不影响初期时灯管的外观质量。由于封入的水银越多，对延长灯管寿命越有利，但是大量的水银沉积在灯管内电极附近和荧光层上，产生许多黑点和成片的雾状污点，容易被用户误认为外观缺陷而判为不良品。这需要与用户勾通达成共识。此外还要研究如何使灯管内水银分散分布的方法；

（２）研究增加灯管电极的表面积方法，通常认为灯管电极表面积越大，灯管寿命越长；（３）研究降低灯管工作管电流而又不严重影响背光源亮度的方法，通常灯管工作管电流越低灯管的寿命越长。

向使冷阴极荧光灯能快速启动的方向发展

冷阴极荧光灯制的背光源虽然已在掌上电脑、数码相机、小型笔记本电脑中广泛使用，在车载用卫星定位仪显示板及寒冷地区使用也逐渐推广使用，但是在这些用途中均需求冷阴极荧光灯能快速启动达到正常工作状态。为此国外主要的冷阴极荧光灯生产企业都在减少灯管及电极的散热上进行了大量工作：（１）研究开发了双层冷阴极荧光灯。其内层是一支正常的冷阴极荧光灯，在外面套一支透明的玻璃管，外层灯管封接在内层相应的泡头上，在二层之间抽真空或通入微量气体，这样就形成如热水瓶胆类似的结构，内层灯管电极产生的热量由于双层玻璃的隔热作用热量不会传到双层管表面散失。它既能快速启动进入正常工作状态，还更适合于在极寒冷地区工作，是目前冷阴极荧光灯发展的重要方向之一。但由于内外层灯管温差较大，在泡头上封接时易产生巨大内应力致使泡头开裂，影响双层管的成品率是需要重点攻克的难题；（２）改进电极结构，控制通过电极向外散热的数量使电极上产生的热量主要用于灯管的启动和点灯；（３）研究合适的点灯回路，可以在点灯初期向冷阴极荧光灯提供较高点灯电压，使之快速地启动，然后逐步降低电压回复到正常的点灯状态。这需要根据各个冷阴极荧光灯生产企业生产的灯管的特性，设计配置相应的合适的点灯回路，以适应客户的需求。

向灯管高亮度的方向发展

在大型液晶显示屏上使用时需要使液晶画面上的亮度达到笔记本电脑画面亮度的３倍以上。通常要增加灯管的工作电流以增加光量。虽然荧光灯管的表面亮度随着灯管电流的增加而加大，但是相应地会产生灯管内温度上升，使发光效率下降，同时会降低灯管的工作寿命，因此为了提高灯管亮度必须研究：１）研究灯管直径，封入气体的种类和气体的压力的关系，使之适应在大电流工作时发光效率不致下降的参数，也即是研究设计力图增加亮度的灯管参数；２）研究开发适合于大电流下工作的电极材料及电极材料的结构；３）研究提高紫外线向可见光转换效率的荧光粉以及研究控制涂膜厚度和提高荧光粉粒度控制技术是非常必要的。

四、我国冷阴极荧光灯的现状和研究成果

我国目前大批量生产的优质冷阴极荧光灯的玻璃灯管全部采用进口的硬质玻璃管（高硼硅酸盐玻璃，膨胀系数为：４０×１０／℃）。电极使用进口的钨镍焊接电极，荧光粉采用进口的稀士三基色荧光粉。经过一百多道生产工序，可以生产出符合客户的各种性能要求的冷阴极荧光灯管，其点灯寿命普遍可以达到３万小时左右。冷阴极荧光灯管外径可以从 Φ１．８ｍｍ到Φ６．０ｍｍ，长度从６０ｍｍ到１米左右，可以加工成圆形、Ｌ形、匚型、Ｗ型等等特殊形状。灯管中不含铅，含汞量根据灯管规格不同而不同，常用的外径２．６ｍｍ，长２５０ｍｍ，灯管中含汞约２．５毫克，约为理论值的５倍左右。根据用户的使用要求，灯管的工作电流可以从１毫安到１０毫安之间选定。灯管允许使用的频率范围在３０ＫＨＺ～８０ＫＨＺ之间，推荐使用的频率为５０ＫＨＺ左右。

目前，随着信息技术的快速增长，通迅设备日益向高性能化、多功能化、兼容化、小型化、长寿命化发展，对冷阴极荧光灯的使用，尤其是作为背光源使用的冷阴极荧光灯管也按照不同用途提出了各式各样的越来越高的性能要求。为了适应市场的需求，各企业投入了大量的力量进行产品、技术的开发研究，获得了许多成果。

开发研制了新结构的冷阴极双层管荧光灯

为了适应寒冷地区室外或交通工具上使用的液晶显示器背光源的要求，使在零下几十度温度下点灯后，冷阴极荧光灯也能快速地启动。已经开发研究并生产出了双层管荧光灯。为了更进一步提高冷阴极双层荧光灯管成品率，减少使用中由于热应力集中而导致灯管泡头部份爆裂，还研制出了新型结构的双层管荧光灯（中国发明专利号０１１４１１８６．４还在申请美国、欧洲、加拿大、澳大利亚专利），并已提供样品给用户试用，其性能已超过日本某知名公司的同类产品。

２ 能快速启动的冷阴极荧光灯

为了适应某些用途的背光源要求快速启动的要求，对电极结构进行了改良并已取得良好的效果，其成果已申请了中国专利（专利号：０１２３４２８６．６）及美、欧、日等国专利。目前该类产品已向用户提供样板进行试验。同时在冷阴极荧光灯的点灯回路上进行了改进，使其与灯管特性更好地配合，能更快地启动冷阴极荧光灯，目前已有良好的进展。

３ 长寿命的冷阴极荧光灯

对大规格的液晶显示屏用的背光源，要求其使用寿命要大于３～５万小时，而目前普遍使用的冷阴极荧光灯使用寿命在１～２万小时之间。为了提高灯管寿命，研究改进了灯管的工艺参数，同时又对组成灯管的结构材料进行了研究和试验，并取得了明显的进展，其成果已申请了中国专利（专利号：０１２３４２８７．４）目前已能制造出点灯寿命大于３万小时的冷阴极荧光灯管，并已投入了批量生产。

高效率、低能耗的冷阴极荧光灯

使用电池作能源的一些液晶显示器背光源要求灯管功率减小，额定工作管电流只有１～２毫安，而灯管表面亮度仍要求达到１．５万ｃｄ／ｍ左右。需在制造灯管的工艺参数上进行大量研究，对制作灯管的材料上进行更高要求的选择，从而制造出了符合客户要求的灯管，提供给用户试用。

　　斯旺西大学(SwanseaUniversity)工程学院研究人员和硅晶圆回收公司PureWafer联手开发推出利用半导体产业的副产品---回收晶圆制成的低成本太阳能电池。
    由斯旺西大学和PureWafer公司联手开发的太阳能电池单元旨在降低能源成本，因为它们已被嵌入由约90个连接在一起的电池单元组成的模块中，所以能产生比单一电池单元大得多的电能。    
    此次所研发推出的太阳能电池由PureWafer公司主要半导体晶圆回收业务中的废料----回收硅制成。这类硅晶材料通常是运往海外经再次工艺处理后结晶成质量较的晶体光电电池。    
    太阳能（光伏）电池可由多种材料制成，但占主导地位的是晶体硅，晶体硅太阳能电池在太阳能电池市场占有约90%的市场份额。    
    斯旺西大学工程学院电子学讲师兼本研发项目斯旺西学术领导欧文盖伊博士表示：“我们研发的第一款原型电池的能源转换效率是14%，但我们希望下一次能将其能源转换效率提升到接近20%，较当前商用太阳能电池的转换效率高出5个百分点。”   
    PureWafer公司新任技术领袖SimonConway表示：“这一研发项目的支持财团还包括了其他三家准备于2010年在威尔士生产低成本、高效率太阳能电池的威尔士企业。我们亦在着手研发可以降低硅太阳能电池中硅晶圆用量的新薄晶圆技术，利用该技术可以进一步降低太阳能电池的成本”。    
    PureWafer公司首席运营官KeithBaker表示：“气候变化以及化石燃料和核能所能提供的电能有限，这些因素都迫使我们采取紧急行动来产生可再生能源。在未来20年里，太阳能产品市场有望得到快速增长。太阳能市场目前在全球的价值已超过90亿美元，现今所用的太阳能电力有90%由硅电池提供。该研发项目是一个关于高校和企业如何携手合作开发核心技术以提供高技能型工作、促进经济增长和保护环境的非常成功的范例”。

0 引言

　　随着经济的发展和社会的进步，人们对能源提出了越来越高的要求，寻找新能源已成为当前人类面临的迫切课题。由于太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性，太阳能被认为是二十一世纪最重要的能源。太阳能的存储是太阳能产品发展的关键，目前主要采用各种电池，但是电池的充电时间长、寿命短以及不环保一直是太阳能产品发展的瓶颈，而超级电容器作为一种充电快、寿命长、绿色环保型储能元件，它给太阳能产品的发展带来了新的活力。本文详细介绍了一种超级电容器太阳能草坪灯的设计及实现方法。该草坪灯很好的结合了太阳能和超级电容器的优势，它无需安装其他电源，就可以主动发光，还能够根据环境光线的强弱自动控制灯的开关，而且安装方便、不用布线、工作稳定可靠、免维护、环保无污染、使用寿命长，可广泛应用于广场绿地、小区草坪等场所。
1 设计选择
1.1光源的选择
　　由于LED技术目前已经实现了关键性突破，同时性能价格比也有较大地提高。现在的LED寿命已可达到100 000h以上，而且工作电压低，非常适合应用于太阳能草坪灯上。另外，LED由低压直流供电，其光源控制成本低，可以调节明暗，并可频繁开关，而且不会对LED的性能产生不良影响。因此，从可靠性、性价比、色温和发光效率等几个方面综合考虑，设计时可选择额定电压为3.3 V、工作电流为6 mA的超亮LED作为光源。由于草坪灯不但要有装饰作用，还要有一定的照明功能，故可选择8个LED使用。
1.2太阳能电池的选择
　　太阳能电池是依据半导体PN结的光伏效应原理把太阳光能转化为电能的半导体器件，是超级电容器太阳能草坪灯的核心器件。太阳能电池性能的好坏直接决定着能量的转换效率及输出电压的稳定性，同时也直接决定了超级电容器太阳能草坪灯的性能。因此，设计时应采用性价比比较好的单晶硅太阳能电池。
　　由于地球上各个地区的太阳年总辐射量与平均峰值日照时数不同，太阳能草坪灯的设计和灯的使用地理位置是有关系的，太阳能电池组件额定输出功率和灯具的输入功率之间的关系大约是2～4：1，具体比例要根据灯的每天工作时间以及对连续阴雨天的照明要求决定。本系统的太阳能电池的功率为3.3V×0.006×8=0.1584 W，假设每天工作12个小时，太阳能电池功的效率为40％，每天有效工作时间为5小时，则可选用3 W／6 V的太阳能电池。
1.3超级电容的选择
　　由于太阳能电池的输入能量极不稳定，同时草坪灯只是在周围光线较弱时才发光，因而必需配置蓄电系统才能有效工作。现阶段普遍采用铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池或Ni-H蓄电池，但采用蓄电池作为蓄电系统有许多缺陷：首先可充电型蓄电池的充电次数有限(小于1000次)，使用寿命较短；其次，由于其化学结构的影响，它不能进行大电流充电；第三，蓄电池需要有防过充、防过放以及温度补偿等控制电路，而且控制电路比较复杂；第四，可充电型蓄电池主要利用化学反应来进行充放电，电池中的废物会对环境产生污染，不属于环保产品。
　　因此，本产品中选用超级电容做为储能元件。该电容具有法拉级的超大电容量，超强的荷电保持能力，且漏电流非常小，8小时电压下降率小于5％；无须特别的充电电路和控制放电电路，充电迅速，而且可以在仅高于其漏电流(典型值约为1 mA)的状态下充电，因此，即使在阴天，太阳能电池也能对超级电容器充电；与蓄电池相比，其过充、过放都不对其寿命构成负面影响，可靠性高、使用寿命长(充放电循环寿命在10万次以上)；此外还具有优良的温度性能，可在-40℃～75℃的环境温度中正常使用；无污染，是一种绿色电源；可焊接，而且不存在象蓄电池那样接触不牢固等问题。
　　本太阳能草坪灯产品选用锦州凯美能源有限公司生产的6个2.5 V／150 F超级电容器组成的5.0V／225 F电容器模块，其单只电容器产品的ESR(DC)只有20mΩ，直径25 mm，高为48 mm。5 V／225 F超级电容器充电时间为(在充电电流为450mA的情况下)：

　　式中：
C-电容器额定容量；
△U-电容器工作电压变化；
I-电容器充电电流；
t-电容器充电时间。
　　超级电容器放电时间为：

　　式中：
ESR为电容器的直流内阻。5 V／225 F超级电容器可从5 V放电到0.6 V。
2系统控制电路的设计

2.1 充电电路
　　本系统中的充电电路由防过压和防反充电路构成，图1所示为其充电电路，图中的ZD1为5.6V稳压二极管，当电池电压高于5.6 V时，Q2导通，硅电池全部电流通过电阻Q2消耗掉，当硅电池电压降到5.6 V以下时，Q2截至，硅电池给超级电容充电，并同时保护超级电容。

　　防止反充电控制电路可以保证在太阳能电池输入电压低于超级电容电压时，超级电容不会反向对太阳能电池充电，以免造成不必要的能量损耗。反充电控制可由图1中的二极管D1来完成，这个二极管选用肖特基二极管，因为肖特基二极管的导通压降比普通二极管低。
2.2驱动LED稳压电路
　　由于所选用的LED灯的额定电压为3.3 V，而超级电容器的电压为5.0 V，并且超级电容器在放电过程中电压会不断降低，因此需要有稳压电路来驱动LED。
　　本文选用CMOS工艺制造且静态电流极低的VFM开关型DC／DC升压稳压器，该芯片内部包括VFM控制电路、LX开关驱动晶体管、基准电压单元、振荡器、误差比较放大器、电压采样电阻、LX开关保护电路等。芯片外部只需要一个电感、一个输出电容和一个肖特基二极管就可以提供稳定的低噪声输出电压。该稳压器具有8μA的极低输入电流、低纹波、低噪声特性，效率可达到80％，并具有0.6 V的极低启动电压，输出电压精度可达±2.5％。该部分电路如图2所示。

　　其中331C外围的电感和二极管会影响转换效率，此外，电容和电感也会影响输出波纹。因此。设计时应选择合适的电感、电容和肖特基二极管以获得较高的转换效率和较低的波纹和噪声。根据331C的数据手册，本设计选择47μH且小于0.5 Ω的电感和47μF的低ESR的钽电容。用于整流的二极管对DC-DC的效率影响很大，虽然普通的二极管也能够使DC-DC电路工作正常，但是会降低DC-DC转换器5％～10％的效率，所以D3采用正向导通电压较低、反应时间较短的肖特基二极管lN5817。
2.3光控电路
　　超级电容器太阳能草坪灯需要光控开关电路来控制LED的开关。以便在周围环境光线变暗时点亮LED，并当光线变亮时关闭LED。有些光控开关电路采用光敏电阻来开关LED，也可以直接采用太阳能电池做光敏开关，因为太阳能电池特性比光敏电阻好。这部分电路如图3所示。

　　图3中，U1为带施密特触发器的六反相器74HC14，其中的多谐振荡器由第二个反相器与R5和C1构成。这样，在白天光线变亮时，太阳能电池电压升高，74HC14的1脚为高电平，74HC14的2脚为低电平，8脚同样输出低电平，三极管Q1截至，LED关断。而当光线变暗时，太阳能电池电压降低到一定程度时，HC14的1脚为低电平，HC14的2脚为高电平，多谐振荡器开始振荡，并经过Y4输出高、低电平，Q2时而导通时而截至，此时只要调节R6和C1的值，以把闪光频率调节到人眼不能分辨即可，这样做的最大好处是可以延长草坪灯工作时间。经实际测试，该电路可以每天连续工作10小时以上，完全可以达到用户的使用需求。
3 结束语

　　本超级电容器太阳能草坪的设计采用了超级电容和集成的DC-DC芯片，因而整个电路设计简单，可靠性高，属于绿色环保产品。目前，此设计已经成功应用于实际产品之中。

　【日经BP社报道】

 

图1：公开演示。

　　东北大学研究生院环境科学研究系与NEC东金、住友商事及积水建房等2008年12月26日共同实施了将太阳能电池所发直流电直接存储至锂离子充电电池，并以直流形式直接向家电供应积蓄电力的验证试验（图1，参阅本站报道）。演示了向液晶电视、室内LED照明灯直接供应直流电的情况。

　　此次的演示中，备有利用不同系统分别将太阳能电池所发电力存储至2个锂离子充电电池单元，并向设备端供应直流电的两组系统（图2）。因此，总共能够通过4个系统供应直流电（图3，4）。

　　太阳能电池方面，每6枚面板为1个单元，设置了12枚面板（图5）。单元规格方面，最大输出功率为270W，电压为36～45V。使用了4个电容量120W、电压28V的锂离子充电电池单元。该电池是NEC东金制造的配备于电动助力自行车的市售产品。

　　由于太阳能电池所发的直流电电压为36V～45V，因此通过DC-DC转换器降压，供应给28V的锂离子充电电池（图6）。通过锂离子充电电池以原电压进行供应的单元有两个，根据设备端的规格以24V和12V的电压供应的单元各一个。
 

……