Päikese mobiiltelefoni laadija ahel

Artiklis käsitletakse põhjalikult MPPT-põhist nutitelefoniga päikeseelementide laadija vooluringi. Ideed soovis üks selle ajaveebi kirglik lugeja.

Tehnilised kirjeldused

Olen elektri ja elektroonika viimase kursuse üliõpilane. Minu viimase aasta projekti pealkiri on nutikas päikeselaadija mobiiltelefonidele. lootsin, et härra aitab mind, kuidas päikeselaadijat nutikaks muuta.

Midagi, mida kohtasin, kasutas kasutajaliidest, näiteks kasutamist, et teavitada kasutajat sellest, kas päikesekiirgus on laadija laadimiseks piisav vms. Kuid ma pole kindel, kuidas vooluring välja näeb ja milliseid komponente on vaja. Lootes härra abi.

Mõtlesin kasutada kasutajaliidest, et muuta päikese laadija nutikaks. Funktsiooniga, mis teavitab kasutajat, kas päikesevalgusest piisab tõhusaks laadimiseks. Näiteks kui valguskiirgus on liiga madal, teavitatakse sellest valgusdioodi või ekraaniga.

Ja kui päikeselaadija on täielikult laetud, süttib LED, mis annab kasutajale teada, et päikeselaadija on kasutamiseks valmis.

Seda olen siiani mõelnud arendamisest, härra. Kuid ma pole selle keerukuses kindel, seetõttu olen avatud kõigile uutele ettepanekutele selle kujunduse täiustamiseks.

Olen lugenud ka siri ajaveebist mõningaid artikleid mppt kohta. Ma ei ole kindel, kas peaksin kaaluma selle lisamist sellesse disaini, kuna ma pole selle vooluringi ehitamise keerukusega tuttav.

Mul peaks arenema a kaasaskantav nutikas päikeselaadija mobiiltelefonidele . Seetõttu kaalusin kasutajaliidese kasutamist kasutajate teavitamiseks nutika meetodina. Lootes, et härra saab mind aidata selle vooluringi arendamisel. Olen avatud ka uutele ettepanekutele, härra.

Tänan teid kiire tagasiside eest ja ma hindan teie abi tõeliselt.

Ilusat päeva, härra.

Kujundus

Viidates ülaltoodud nutika päikeselaadija ahelale, võib disaini jagada kolmeks põhietapiks:

1) Mosfeti põhine buck muundur etapp.

2) IC 555 astable etapp ja

3) Opamp põhineb päikesejälgija MPPT etapp.

Etapid on kavandatud töötama järgmisel viisil:

Buck converter koosneb põhimõtteliselt P-kanaliga mosfetist, kiirreageerimisdioodist ja induktorist. See etapp on lisatud selleks, et saavutada soovitud vähendatud pinge maksimaalse efektiivsusega, kuna kaotus soojuse ja muude parameetrite kujul on buck topoloogia abil minimaalne.

IC 555 etapp

IC 555 etapp on kohandatud, et tekitada sagedusmuunduri mosfeti jaoks sagedus ja ka pideva pinge regulaatorina läbi selle juhtnõela5. BJT oma pin5-alusel ja lülitab buck-muunduri sageduse välja iga kord, kui ta saab baas-päästiku signaali kas opamp tracker-etapilt või tagasisidest, mis on seatud üle buck-muunduri väljundi 10k eelseadistuse kaudu.

Opamp-astmele jõudes võib selle sisendeid näha konfigureerituna nii, et IC-i inverteeriva sisendi potentsiaal jääb kolme 1N4148 langetava dioodi olemasolu tõttu näpuotsaga kõrgemaks kui tema mitte-inverteeriv sisend.

10 k eelseadistus on reguleeritud nii, et tipppingel hoitakse näite päikesepinget tihvti 2 veidi madalam kui toitepinget tihvti 7 juures, see on hädavajalik, kuna sisendvool ei tohiks standardreeglite kohaselt olla kõrgem kui toitepinge ja IC andmed.

Ülaltoodud olukorras hoitakse opampi väljundnõela 6 nullpotentsiaalil, kuna pin3 varje on madalam kui pin2.

MPPT optimeerimine

Optimaalsetes koormustingimustes töötab paneel automaatselt maksimaalse efektiivsusega, kui koormuspinge spetsifikatsioon on päikesepaneeli pinge nimiväärtusega ja opamp-jälgija jääb seisma, kuid juhul, kui tajutakse tasakaalustamatut või ühildumatut ülekoormuskoormust, kipub paneeli pinge kipuma koorma pingetasemega alla tõmmata.

Olukorda jälgitakse pin2 juures, kus on ka proportsionaalne pingelangus, kuid pin3 potentsiaal jääb 10uF kondensaatori olemasolu tõttu kindlaks ja liikumatuks kuni hetkeni, mil pin2 potentsiaal kipub minema pin3 üle seatud 3 dioodi languse alla . Pin3 hakkab nüüd nägema potentsiaali tõusu kui pin2, mis annab IC-i koheselt kõrgeima pin6.

Ülaltoodud kõrge pin6 juures saadab päästiku BC547 transistori põhjas, mis paikneb IC555 pin5 kohal. See sunnib astabletti ennast ja lüüa välja lülitama, mis omakorda muudab koormuse ebaefektiivseks, taastades kogu paneeli ja opamp trackeri etapi normaalsuse ... tsükkel lülitub pidevalt kiiresti, tagades koormuse jaoks optimeeritud pinge ja optimeeritud paneeli koormus nii, et selle pinge ei langeks kunagi alla kriitilise põlvetsooni.

Muunduri astme induktori võib ehitada, kasutades 22 SWG magnettraati, umbes 20 pööret mis tahes sobiva ferriitsüdamiku kohal.

10 k eelseadistust saab kasutada pinge reguleerimiseks nõutavatele tasemetele vastavalt koormuse spetsifikatsioonidele.

Kuidas vooluringi seadistada

Kui see on ehitatud, võib ülalkirjeldatud nutika päikeselaadija seadistada järgmiste protseduuridega:

1) Ärge ühendage väljundisse koormust.

2) Rakendage välise alalisvoolu (väga madal vool) kogu vooluahela sisendisse, kuhu paneeli kavatsetakse ühendada. See alalisvool peaks olema umbes võrdne valitud paneeli tipppinge spetsifikatsioonidega.

3) Reguleerige opaki 10 k eelseadistust nii, et potentsiaal tihvti 2 juures oleks IC-i pin7 potentsiaalist veidi madalam.

4) Järgmisena reguleerige ülejäänud 10k eelseadistust nii, et buck-muunduri väljund tekitaks pinge, mis võrdub kavandatud koormuspinge nimiväärtusega. Kui see on laadimist vajav mobiiltelefon, võib pinge seada 5V, liitiumioonelemendi korral aga 4,2V ja nii edasi.

4) Lõpuks ühendage näivkoormus, mille tööpinge võib olla palju väiksem kui sisend-alalisvool, kuid suurem voolutugevus kui sisend-alalisvoolu .... ja kontrollige vooluahela üldist vastust.

Vooluring peab andma järgmised tulemused:

Kui pin6 toitmine on ühendatud IC 555 pin5 BJT-ga, ei tohiks alalisvoolu langus ületada 2 V selle tegelikust suurusest. Kui sisend-alalisvool on 15 V ja koormus on 6 V, võib sisend-alalisvoolu langus olla alla 13 V.

Vastupidiselt lahtiühendatud pin6-le peab see langema ja joonduma vastavalt koormuspingele, see tähendab, et kui alalisvool on 15 V ja koormus 6 V, võib sisend-alalisvoolu 6 V juures langeda.

Ülaltoodud tulemused kinnitavad kavandatud nutika päikesepatarei laadija ahela õiget ja optimaalset toimimist.

Lavad tuleb ehitada, katsetada, samm-sammult kinnitada ja seejärel omavahel integreerida.