Апаратурата е проста тласък конвертор и напрежение ограничител, който зарежда акумулатора на 12V напрежение от панел 6В слънчева. Апаратът има и функция на MPPT (максимална мощност точка за проследяване). Когато мислим за MPPT, типично спомняте за микроконтролери и сложни алгоритми за изчислителна мощност. Въпреки това, тези алгоритми всъщност не се нуждаете.
два схематични решения са представени в изделието. Първата схема е само за илюстрация на повишаващ импулсен преобразувател, а втората операционна устройството показва домашно верига. Препоръчва се за по-напреднали експериментатори, които имат на разположение един осцилоскоп. Веригата също може да бъде от интерес за студенти и тези, които просто искат да разширят познанията си в областта на електрониката.
схемно тласък конвертор верига и слънчеви инвертори самоделно
В схема топология тласък конвертор бобина L1 е заредена, когато Q1 на транзистора е отворен. Когато транзистор Q1 е затворен, L1 намотка се изпуска към акумулатора през ценерови диод D1 на. Тази операция за няколко хиляди пъти в секунда, ще доведе до значителен изходящ ток. Този процес се нарича още индукционен разряд. Необходимо за експлоатацията му, входното напрежение е по-ниска от изхода. Също така, когато присъствието на соларния панел трябва да се използва елемент за съхранение на енергия - един кондензатор (С1), която дава възможност на соларния панел непрекъснато издава изходен ток между циклите.
Описание на концепцията за тласък конвертор
Схемата се състои от три основни блокове включително порта импулс генератор 555 на базата на MOS интегрална схема, в PWM модулатор 555 и операционен усилвател с ограничител на напрежение. 555 серия с каскада изход може да се осигури поток от около 200 mA и създава отлична маломощен импулсен генератор. 555 PWM модулатор е класически осцилатор схеми, базирани на серията 555. За регулиране на времето за освобождаване на C3 кондензатор (бобина време за зареждане) на изхода 5 се подава напрежение от 5V.
Операционен усилвател U1A изчислява напрежението на батерията сигнал, когато разделена зададената стойност на напрежението се сравнява с референтна стойност на напрежението на 5V. Когато напрежението надвишава зададената стойност, на сигнал се превключва в отрицателна посока, като по този начин намаляване на PWM честотата на генератора на импулси и ограничаване на всяко последващо заплащане. Това ефективно предотвратява презареждане.
Захранване схема на соларния панел
С цел да се избегнат ненужни и изтощаването на акумулатора, когато слънцето не свети, всички вериги се захранват от слънчев панел, с изключение на разделителя напрежение с обратна връзка, която консумира около 280mkA.
От веригата трябва да работи при ниски нива на напрежение (тази схема работи от входно напрежение не по-малко от 4V), е необходимо да се определи MOSFET на логическо ниво. Тя ще бъде открита при напрежение 4.5V. За тази цел, аз използвах мощност MOSFET MTP3055 на.
Фиксирането на напрежението чрез stabilitronaD2
В тази схема не може да откачайте акумулатора, в противен случай MOSFET-транзистор ще изгори. Следователно, за да го предпази, открих ценерови диод D2 24V. Без него ценерови диод в себе си изгори много MOSFET транзистори.
Когато слънчев панел напрежение / ток се увеличава, генератор PWM импулси увеличава честотата, което от своя страна увеличава изходния ток. В същото време, допълнително напрежение се прилага към бобината, като така се увеличава, неговата зарядния ток. В резултат на преобразувателя тласък е наистина "полага големи усилия", когато напрежението или "отслабва", когато напрежението е намалена. За максимален трансфер на енергия при ярка слънчева светлина извършва R8 корекция потенциометър, така че токът зареждане на батерията е максимумът - това е точката на максимална мощност. Ако схемата работи правилно, това ще бъде един много плосък връх при R2 въртене. Диод D3 извършва MPPT автоматично регулиране по-точно чрез изваждане на постоянно напрежение от разликата в напрежението между акумулатора и средната напрежението в кондензатор С3. При слаба светлина условия, ще откриете, че резистор R3 не е оптимално, но това е напълно премахната от веригата. Имайте предвид, че интелигентни MPPT контролери също могат да работят по-добре с пълната гама, но това подобрение е изключително неефективна.
Шофиране напрежение е настроен на 9V, на слънчев панел мощност 3W. Boost преобразуватели е много дребен и няма да работят в широк диапазон от условия - ако вашата система използва различен ограничения за номиналната мощност на соларния панел, след това изчакайте за проблема. Единствените компоненти, които изискват конфигурация, L1 и C3 кондензатор намотка. I е изненада, че скоростта на повторение е много ниска (около 2 кХц). Аз започнах с 100 микрограма на бобината индуктивност, обаче, схемата работи най-добре, когато индуктивност 390mkG - първоначално исках да се получи около 20 kHz. За най-добри резултати, се извършва зареждане бобина от 5 до 10 пъти в сравнение с тока от слънчеви панели, а след това се осигури продължителен период от време (3 пъти), бобината може да се изтощи напълно. Това ще осигури приемлива производителност, когато захранващото напрежение ще бъде в близост до напрежение на батерията. Имайте предвид, че бобините на ниско съпротивление дават най-добри резултати. Най-голямата загуба е наистина се случва в Шотки диод и най-малката загуба е нещо, за което са използвани тези диоди.
Работа при висока честота обикновено се предпочита. Това ще намали размера на бобината. Въпреки това, за експеримента, с помощта на намотка, която ще работи най-добре.
Предложените компоненти са показани на схемата. Естествено, зарядното устройство може да се адаптира, за да отговарят на вашите изисквания.
списък на радио
Свързани статии