PWM saules bateriju lādētāja ķēde

Šo vienkāršo, uzlaboto, 5 V nulles krituma PWM saules bateriju lādētāja ķēdi var izmantot kopā ar jebkuru saules paneli, lai ātri uzlādētu mobilos tālruņus vai mobilo tālruņu akumulatorus, galvenokārt ķēde spēj uzlādēt jebkuru akumulatoru neatkarīgi no tā, vai tas ir litija jonu vai svina skābi. kas var būt 5V diapazonā.

Izmantojot TL494 Buck Converter

Dizains ir balstīts uz SMPS buck pārveidotāja topoloģiju, izmantojot IC TL 494 (esmu kļuvis par lielu šīs IC ventilatoru). Pateicoties 'Texas Instruments' par šī brīnišķīgā IC nodrošināšanu mums.

Iespējams, vēlēsities uzzināt vairāk par šo mikroshēmu no šīs ziņas, kas izskaidro IC TL494 pilnīga datu lapa

Ķēdes shēma

Mēs zinām, ka 5V saules lādētāja ķēdi var viegli izveidot, izmantojot lineāros IC, piemēram, LM 317 vai LM 338, vairāk par to varat atrast, lasot šādus rakstus:

Vienkārša saules lādētāja ķēde

Vienkārša strāvas kontrolēta lādētāja ķēde

Tomēr lielākais trūkums ar šiem lineāri akumulatoru lādētāji ir siltuma emisija caur ķermeņa vai korpusa izkliedi, kā rezultātā tiek izšķērdēta dārgā enerģija. Šīs problēmas dēļ šīs IC nespēj radīt nulles krituma sprieguma izeju slodzei, un tām vienmēr ir nepieciešamas vismaz 3 V lielākas ieejas nekā norādītās izejas.

Šeit paskaidrotā 5V lādētāja shēma ir pilnīgi brīva no visām šīm grūtībām. Uzzināsim, kā no piedāvātās shēmas tiek panākts efektīvs darbs.

Atsaucoties uz iepriekš minēto 5V PWM saules bateriju lādētāja shēmu, IC TL494 veido visas lietojumprogrammas sirdi.

IC ir specializēts PWM procesora IC, ko šeit izmanto, lai kontrolētu sprieguma pārveidotāja posmu, un tas ir atbildīgs par augsta ieejas sprieguma pārveidošanu vēlamajā zemākā līmeņa izvadē.

Ieeja ķēdē var būt no 10 līdz 40 V, kas kļūst par ideālu diapazonu saules paneļiem.

IC galvenās iezīmes ietver:

Precīzas PWM izejas ģenerēšana

Lai ģenerētu precīzus PWM, IC ietver precīzu 5V atsauci, kas izgatavota, izmantojot bandgap koncepciju, kas padara to termiski imūno. Šī 5 V atsauce, kas tiek sasniegta pie IC tapas Nr. 14, kļūst par bāzes spriegumu visiem būtiskajiem trigeriem, kas iesaistīti IC un ir atbildīgi par PWM apstrādi.

IC sastāv no izeju pāra, kurus var konfigurēt vai nu pārmaiņus svārstīties totēma polu konfigurācijā, vai arī abus vienlaikus kā viena gala svārstīgu izeju. Pirmā opcija kļūst piemērota push-pull tipa lietojumiem, piemēram, invertoros utt.

Tomēr šajā lietojumā viena gala svārstīga izeja kļūst labvēlīgāka, un tas tiek panākts, IC iezemējot tapu # 13, kā alternatīvu, lai sasniegtu spiedpogu, izejas tapu # 13 varētu piesaistīt ar tapu # 14, mēs to esam apsprieduši mūsu iepriekšējais raksts jau ir.

IC rezultāti ir ļoti noderīgi un interesanti izveidoti iekšēji. Izejas tiek pārtrauktas caur diviem tranzistoriem IC iekšpusē. Šie tranzistori ir izvietoti ar atvērtu izstarotāju / kolektoru, kas atrodas attiecīgi pāri pin9 / 10 un tapām 8/11.

Lietojumprogrammām, kurām nepieciešama pozitīva izeja, izstarotājus var izmantot kā izvadus, kas ir pieejami no tapām9 / 10. Šādām lietojumprogrammām parasti NPN BJT vai Nmosfet būtu konfigurēts ārēji, lai pieņemtu pozitīvo frekvenci visā IC pin9 / 10.

Šajā dizainā, tā kā PNP tiek izmantots ar IC izejām, negatīva grimšanas spriegums kļūst par pareizo izvēli, un tāpēc pin9 / 10 vietā mēs esam sasaistījuši pin8 / 11 ar izejas pakāpi, kas sastāv no PNP / NPN hibrīda pakāpes. Šīs izejas nodrošina pietiekamu gremdēšanas strāvu, lai darbinātu izejas posmu un virzītu augstas strāvas sprieguma pārveidotāja konfigurāciju.

PWM kontrole

PWM ieviešana, kas kļūst par ķēdes izšķirošo aspektu, tiek panākta, padodot atgriezeniskās saites signālu IC iekšējās kļūdas pastiprinātājam caur tā neinvertējošo ievades tapu # 1.

Šo PWM ievadi var redzēt sasietu ar pārveidotāja izeju, izmantojot potenciālo dalītāju R8 / R9, un šī atgriezeniskās saites cilpa ievada vajadzīgos datus IC, lai IC varētu ģenerēt kontrolētas PWM pāri izejām, lai saglabājiet izejas spriegumu pastāvīgi pie 5V.

Citu izejas spriegumu var noteikt, vienkārši mainot R8 / R9 vērtības atbilstoši pašu lietojuma vajadzībām.

Pašreizējā vadība

IC ir divi kļūdu pastiprinātāji, kas iekšēji iestatīti PWM kontrolei, reaģējot uz ārējiem atgriezeniskās saites signāliem. Vienu no kļūdu pastiprinātājiem izmanto 5V izeju kontrolei, kā minēts iepriekš, otro kļūdu pastiprinātāju izmanto izejas strāvas kontrolei.

R13 veido strāvas jutīgo rezistoru, tajā attīstītais potenciāls tiek ievadīts vienā no otrā kļūdas pastiprinātāja ieejas tapām Nr. 16, ko salīdzina ar atsauci tapā # 15, kas iestatīta uz otras opamp ieejas.

Piedāvātajā konstrukcijā tas ir iestatīts uz 10amp, izmantojot R1 / R2, kas nozīmē, ka gadījumā, ja izejas strāvai ir tendence palielināties virs 10amp, var sagaidīt, ka tapa16 būs augstāka nekā atskaites tapa15, kas ierosina nepieciešamo PWM kontrakciju, līdz strāva tiek ierobežota līdz norādītajos līmeņos.

Buka jaudas pārveidotājs

Projektā parādītais jaudas posms ir standarta jaudas pārveidotāja posms, izmantojot hibrīdus Darlington pāra tranzistorus NTE153 / NTE331.

Šis hibrīdais Darlingtona posms reaģē uz PWM kontrolēto frekvenci no IC pin8 / 11 un darbojas buck pārveidotāja stadijā, kas sastāv no lielas strāvas induktora un ātrgaitas komutācijas diode NTE6013.

Iepriekš minētais posms nodrošina precīzu 5 V izeju, nodrošinot minimālu izkliedi un prefekta nulles krituma izeju.

Spoli vai induktoru var uzvilkt virs jebkura ferīta serdeņa, izmantojot trīs paralēlus super emaljēta vara stieples pavedienus, kuru katrs diametrs ir 1 mm, ierosinātajam projektam induktivitātes vērtība var būt jebkur 140uH tuvumā.

Tādējādi šo 5V saules bateriju lādētāja ķēdi var uzskatīt par ideālu un ārkārtīgi efektīvu saules lādētāja ķēdi visu veidu saules bateriju uzlādes lietojumiem.