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AN2946

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Doc ID 15473 Rev 2

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1

Safety instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.1

Intended use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.2

Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.3

Electrical connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.4

Board operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2

General description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.1

Controller features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2

Solar-LED streetlight system architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.3

Scope of the solar-LED streetlight controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.4

Main functions of the controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.4.1

Battery charging management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.4.2

LED lamp driving management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.4.3

System monitoring circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3

Hardware design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.1

Circuit description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.1.1

Power supply circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.1.2

Electricity power collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.1.3

LED lamp driving circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.1.4

Analog signal acquisition circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.2

Test results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.2.1

Battery charger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.2.2

LED driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4

Firmware design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4.1

Main loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

4.2

Battery charging management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4.2.1

MPPT principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4.2.2

Battery charging management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.3

LED lamp driving management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4.4

System monitoring management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27