Saules mobilā tālruņa lādētāja shēma

Rakstā visaptveroši apspriesta MPPT balstīta viedā saules bateriju tālruņa lādētāja shēma. Ideju pieprasīja viens no dedzīgiem šī emuāra lasītājiem.

Tehniskās specifikācijas

Es esmu elektrotehnikas un elektronikas pēdējā kursa students. Mans pēdējā gada projekta nosaukums ir viedais saules lādētājs mobilajiem tālruņiem. es cerēju, ka kungs var man palīdzēt, kā padarīt saules lādētāju gudru.

Kaut kas, ar ko es saskāros, izmantoja lietotāja saskarni, piemēram, lietošanu, lai informētu lietotāju, vai saules starojums ir pietiekams, lai uzlādētu lādētāju vai kaut ko tamlīdzīgu. Bet es neesmu pārliecināts par to, kā ķēde izskatīsies un kādi komponenti ir nepieciešami. Cerot uz kunga palīdzību.

Es domāju par lietotāja saskarnes izmantošanu, lai saules lādētāju padarītu par “gudru”. Ar funkciju, kas informē lietotāju par to, vai saules gaismas daudzums ir pietiekams, lai efektīvi uzlādētu. Piemēram, ja gaismas starojums ir pārāk zems, lietotājs tiks informēts, izmantojot apgaismotu LED vai displeja ekrānu.

Kad saules lādētājs ir pilnībā uzlādēts, iedegas gaismas diode, kas informē lietotāju, ka saules lādētājs ir gatavs lietošanai.

Tas ir tas, ko līdz šim esmu domājis par attīstību. Bet es neesmu pārliecināts par tā sarežģītību, tāpēc esmu atvērts jebkuram jaunam ierosinājumam uzlabot šo dizainu.

Esmu arī izlasījis dažus rakstus sera emuārā par MPT. Es neesmu pārliecināts, vai man vajadzētu apsvērt iespēju to pievienot šai konstrukcijai, jo man nav pazīstama šīs ķēdes veidošanas sarežģītība.

Man vajadzētu izstrādāt a pārnēsājams viedais saules lādētājs mobilajiem tālruņiem . Tāpēc es apsvēru lietotāja interfeisa izmantošanu, lai informētu lietotājus par “gudru” metodi. Cerot, ka kungs var man palīdzēt šīs ķēdes attīstībā. Es esmu atvērts arī visiem jaunajiem ierosinājumiem, kungs.

Paldies par ātrām atsauksmēm, un es patiesi novērtēju jūsu palīdzību, kungs.

Lai jums lieliska diena, kungs.

Dizains

Atsaucoties uz iepriekš minēto viedās saules lādētāja shēmu, dizainu var iedalīt trīs pamatposmos:

1) Mosfet pamatā buck pārveidotājs posmā.

2) IC 555 astablais posms un

3) Opamp pamatā saules izsekotājs MPPT posmā.

Posmi ir paredzēti darbībai šādā veidā:

Buka pārveidotājs pamatā sastāv no P-kanāla MOSFET, ātrās reaģēšanas diodes un induktora. Šis posms ir iekļauts, lai ar maksimālu efektivitāti sasniegtu vēlamo pazeminātā sprieguma daudzumu, jo, izmantojot bukses topoloģiju, zudumi siltuma un citu parametru veidā ir minimāli.

IC 555 posms

IC 555 pakāpe ir noregulēta, lai ģenerētu frekvenci buka pārveidotāja MOSFET, kā arī kā pastāvīga sprieguma regulatoru caur tā vadības kontaktu5. BJT pie pin5 pamatnes un izslēdz buck pārveidotāja frekvenci katru reizi, kad saņem bāzes sprūda signālu vai nu no opamp tracker pakāpes, vai no atgriezeniskās saites, kas iestatīta visā buck pārveidotāja izejā, izmantojot 10k iepriekš iestatīto.

Pārejot uz opamp stadiju, tās ieejas var redzēt konfigurētas tā, ka potenciāls pie IC invertējošās ieejas trīs šķipsnu 1N4148 diodu klātbūtnes dēļ paliek šķipsnu augstāks par tā neinvertējošo ieeju.

10 k sākotnējais iestatījums ir noregulēts tā, ka pie maksimālā sprieguma parauga saules spriegums pie pin2 tiek saglabāts tikai zemāks par barošanas spriegumu pie pin7, tas ir svarīgi, jo ieejas padeve nedrīkst būt augstāka par IC barošanas spriegumu saskaņā ar standarta noteikumiem un IC specifikācijas.

Iepriekš minētajā situācijā opamp izejas pin6 tiek turēts uz nulles potenciālu, pateicoties pin3 zemākajam potenciālam nekā pin2.

MPPT optimizācija

Optimālos slodzes apstākļos, kad slodzes sprieguma specifikācija ir vienāda ar saules paneļa sprieguma rādītāju, panelis automātiski darbojas ar maksimālu efektivitāti un opamp izsekotājs paliek neaktīvs, tomēr, ja tiek uztverta nepārspējama vai nesaderīga pārslodze, paneļa spriegumam ir tendence lai norautos līdz ar slodzes sprieguma līmeni.

Situācija tiek izsekota pie pin2, kas arī piedzīvo proporcionālu sprieguma kritumu, bet pin3 potenciāls paliek stabils un nekustīgs 10uF kondensatora klātbūtnes dēļ līdz brīdim, kad pin2 potenciāls mēdz iet zem 3 diodu krituma, kas iestatīts pāri pin3 . Tagad Pin3 sāk liecināt par pieaugošu potenciālu nekā pin2, kas acumirklī rada augstu IC pin6.

Iepriekš augstais pie pin6 nosūta trigeri BC547 tranzistora pamatnē, kas novietots pāri IC555 pin5. Tas liek astablo slēgt sevi un buka izvadi, kas savukārt padara slodzi neefektīvu, atjaunojot normālumu visā panelī un opamp tracker posmā ... cikls turpina ātri pārslēgties, nodrošinot optimizētu slodzes spriegumu, kā arī optimizēta paneļa slodze tā, lai tā spriegums nekad nenonāktu zem kritiskās “ceļa” zonas.

Pārveidotāja pakāpes induktoru var uzbūvēt, izmantojot 22 SWG magnēta stieples ar aptuveni 20 apgriezieniem virs jebkura piemērota ferīta serdeņa.

10 k sākotnējo iestatījumu var izmantot, lai pielāgotu sprieguma spriegumu vajadzīgajiem līmeņiem atbilstoši slodzes specifikācijām.

Kā izveidot ķēdi

Kad tas ir izveidots, iepriekš izskaidroto viedo saules lādētāju var iestatīt ar šādām procedūrām:

1) Nepievienojiet pie izejas nevienu slodzi.

2) Pielietojiet ārēju līdzstrāvu (ļoti zemu strāvu) visā ķēdes ieejā, kur paredzēts iestiprināt paneli. Šim līdzstrāvas līmenim jābūt aptuveni vienādam ar izvēlētajām paneļa maksimālā sprieguma specifikācijām.

3) Noregulējiet opamp 10k sākotnējo iestatījumu tā, lai potenciāls pie pin2 kļūtu nedaudz mazāks nekā potenciāls IC pin7.

4) Pēc tam noregulējiet pārējo 10 k iepriekš iestatīto iestatījumu tā, lai sprieguma pārveidotāja izeja radītu spriegumu, kas vienāds ar paredzēto slodzes sprieguma nominālu. Ja tā mobilais tālrunis ir jāuzlādē, spriegumu var iestatīt uz 5 V, litija jonu šūnai - 4,2 V un tā tālāk.

4) Visbeidzot pievienojiet manekena slodzi, kuras darba spriegums var būt daudz zemāks par ieejas līdzstrāvu, bet augstāks strāvas stiprums nekā ieejas līdzstrāvai .... un pārbaudiet ķēdes kopējo reakciju.

Ķēdei jāsniedz šādi rezultāti:

Kad pin6 padeve ir savienota ar IC 555 pin5 BJT, līdzstrāvai nedrīkst būt kritums, kas pārsniedz 2V, nekā tā faktiskais lielums. Ja ieejas līdzstrāva ir 15 V un slodze ir 6 V, kritumu ieejas līdzstrāvā var redzēt, nepārsniedzot zem 13 V.

Pretēji atvienotam pin6 tam ir jākrīt un jāsaskaņo atbilstoši slodzes spriegumam, tas ir, ja līdzstrāva ir 15 V un slodze ir 6 V, ieejas līdzstrāvu var redzēt samazinoties pie 6 V.

Iepriekš minētie rezultāti apstiprinātu ierosinātā viedā saules bateriju tālruņa lādētāja ķēdes pareizu un optimālu darbību.

Posmi ir jābūvē, jāpārbauda, ​​jāapstiprina pakāpeniski un pēc tam jāintegrē kopā.