Krug solarnog punjača LDO sa nultim padom

U članku se govori o jednostavnom LDO krugu solarnog punjača s malim ispadanjem ili bez padova bez mikrokontrolera koji se može mijenjati na mnogo različitih načina prema željama korisnika. Krug ne ovisi o mikrokontroleru i može ga izgraditi čak i laik.

Što je punjač sa nula kapljicama

Solarni punjač s nula padova je uređaj koji osigurava da napon solarne ploče dosegne bateriju bez pada napona, bilo zbog otpora ili smetnji poluvodiča. Ovdje krug koristi MOSFET kao prekidač za osiguravanje minimalnog pada napona na priključenoj solarnoj ploči.

Štoviše, sklop ima izrazitu prednost u odnosu na druge oblike dizajna punjača s nultim padom, ne preusmjerava nepotrebno ploču osiguravajući da ploča može raditi u svojoj zoni najveće učinkovitosti.

Razumijemo kako bi se te značajke mogle postići ovom novom idejom sklopa koju sam dizajnirao.

Najjednostavniji LDO krug

Evo najjednostavnijeg primjera LDO solarnog punjača koji svaki zainteresirani hobi može sagraditi za nekoliko minuta.

Ti se krugovi mogu učinkovito koristiti umjesto skupih Schottky diode, za dobivanje ekvivalentnog prijenosa sunčeve energije na opterećenje u nuli.

P-kanalni MOSFET koristi se kao LDO prekidač s nultim padom. Zener dioda štiti MOSFET od visokog napona solarne ploče iznad 20 V. 1N4148 štiti MOSFET od obrnutog spoja solarne ploče. Dakle, ovaj MOSFET LDO postaje potpuno zaštićen od uvjeta obrnutog polariteta, a također omogućuje punjenje baterije bez pada napona u sredini.

Za verziju s N-kanalom možete isprobati sljedeću varijantu.

Korištenje opcijskih pojačala

Ako ste zainteresirani za izradu punjača s nultim padom sa značajkom automatskog isključivanja, to možete primijeniti pomoću opcijskog pojačala ožičenog kao komparator kao što je prikazano dolje. U ovom dizajnu neinvertirajući pin IC-a postavljen je kao osjetnik napona preko stupnja razdjelnika napona napravljenog od R3 i R4.

Pozivajući se na predloženu shemu kruga punjača regulatora napona s nultim padom, vidimo prilično izravnu konfiguraciju koja se sastoji od opampa i MOSFET-a kao glavnih aktivnih sastojaka.

Obrnuti zatik je uobičajeno namješten kao referentni ulaz pomoću R2 i Zener diode.

Pod pretpostavkom da je baterija za punjenje 12V baterija, spoj između R3 i R4 izračunava se tako da proizvodi 14,4V na određenoj optimalnoj razini ulaznog napona, što može biti napon otvorenog kruga spojene ploče.

Primjenjujući solarni napon na prikazanim ulaznim stezaljkama, MOSFET pokreće uz pomoć R1 i dopušta čitav napon na svom odvodnom kablu koji konačno dolazi do R3 / R4 spoja.

Ovdje se trenutno osjeti napon i ako je u slučaju da je viši od postavljenih 14,4 V, UKLJUČI izlaz opampa na visok potencijal.

Ova radnja trenutno isključuje MOSFET, osiguravajući da daljnji napon ne dospije u njegov odvod.

Međutim, u tom procesu napon ima tendenciju pada ispod 14,4 V na R3 / R4 spoju, što opet potiče izlaz opampa da se smanji i zauzvrat UKLJUČI MOSFET.

Gornje prebacivanje nastavlja se brzo ponavljati što rezultira konstantnim 14,4 V na izlazu napajanom na stezaljkama akumulatora.

Korištenje MOSFET-a osigurava gotovo nula padova solarne ploče.

D1 / C1 su predstavljeni za održavanje i održavanje konstantnog napajanja IC opskrbnih pinova.

Za razliku od regulatora tipa šanta, ovdje se prekomjerni napon solarne ploče kontrolira isključivanjem ploče, što osigurava nulto opterećenje solarne ploče i omogućuje joj rad u svojim najučinkovitijim uvjetima, baš poput MPPT situacije.

Krug solarnog punjača LDO bez mikrokontrolera može se lako nadograditi dodavanjem značajki automatskog isključivanja i prekostrujnih ograničenja.

Kružni dijagram

NAPOMENA: MOLIMO VAS PRIKLJUČITE PIN # 7 IC-a IZRAVNO SA (+) TERMINALOM SUNČANE PLOČE U DRUGOM MJERU KRUG NEĆE FUNKCIONIRATI. KORISTITE LM321 AKO JE NAPON SOLARNE PLOČE VIŠI OD 18 V.

Popis dijelova

• R1, R2 = 10K
• R3, R4 = koristite mrežni kalkulator djelitelja potencijala za fiksiranje potrebnog napona spoja
• D2 = 1N4148
• C1 = 10uF / 50V
• C2 = 0,22uF
• Z1 = trebao bi biti puno niži od odabrane razine napunjenosti baterije
• IC1 = 741
• Mosfet = prema akumulatoru AH i solarnom naponu.

Korištenje N-Channel MOSFET-a

Predloženi mali napuštanje također se može učinkovito primijeniti pomoću N-kanalnog MOSFET-a. kako je navedeno u nastavku:

NAPOMENA: MOLIMO VAS DA POVEZUJETE PIN # 4 IC-a IZRAVNO SA (-) TERMINALOM SUNČANE PLOČE, U suprotnom, krug će prestati raditi. KORISTITE LM321 UMJESTO 741 AKO JE IZLAZ PANELA VIŠI OD 18 V.

Dodavanje trenutne kontrolne značajke

Drugi gornji dijagram pokazuje kako se gornji dizajn može nadograditi trenutnom upravljačkom značajkom jednostavnim dodavanjem stupnja tranzistora BC547 preko invertirajućih ulaza opampa.

R5 može biti bilo koji otpor male vrijednosti, poput 100 ohma.

R6 određuje najveću dopuštenu struju punjenja akumulatora koja se može postaviti pomoću formule:

R (oma) = 0,6 / I, gdje je I optimalna brzina punjenja (pojačala) priključene baterije.

Završni krug punjača solarne baterije s nultim padom:

Prema prijedlogu 'jrp4d't, gore objašnjeni dizajni zahtijevali su neke ozbiljne preinake za ispravan rad. Konačni, ispravljeni radni dizajn za isti predstavio sam kroz dolje prikazane dijagrame:

Prema 'jrp4d':

Bok - Zeznuo sam se s Mosfetama (sklopovi za kontrolu napona) i mislim da nijedan krug neće raditi, osim ako je napon u mreži samo nekoliko volti veći od ciljanog napona baterije. Za sve u kojima je linija mnogo veća od baterije, MOSFET će samo provesti jer ga upravljački krug ne može kontrolirati.

U oba kruga to je isti problem, s P-kanalom op-pojačalo ne može voziti vrata dovoljno visoko da ih isključi (kao što je primijetio jedan post) - on samo prenosi linijski napon ravno kroz bateriju. U N-kanalnoj verziji opcijsko pojačalo ne može voziti vrata dovoljno nisko jer radi na višem naponu od -ve linije u bočnoj strani.

Oba kruga trebaju pogonski uređaj koji radi na punoj liniji napona, a kontrolira ga opcijsko pojačalo

Gornji prijedlog izgleda valjan i ispravan. Najjednostavniji način da se riješi gornji problem jest izravno povezati pin # 7 opamp IC-a s (+) solarne ploče. Ovo bi odmah riješilo problem!

Alternativno, gornji dizajn mogao bi se izmijeniti na način prikazan u nastavku za isti:

Korištenje NPN BJT ili N-kanalnog MOSFET-a:

Dioda D1 može se ukloniti nakon što se potvrdi rad LDO-a

Na gornjoj slici NPN tranzistor snage može biti TIP142 ili IRF540 MOSFET ..... i uklonite D1 jer to jednostavno nije potrebno

Korištenje PNP tranzistora ili P-MOSFET-a

Dioda D1 može se ukloniti nakon potvrde rada

Na gornjoj slici, tranzistor snage može biti TIP147 ili IRF9540 MOSFET, tranzistor povezan s R1 može biti BC557 tranzistor ...... i uklonite D1 jer to jednostavno nije potrebno.

Kako postaviti LDO krug solarnog punjača

Jako je lako.

1. Ne priključujte nikakvu opskrbu na mosfet strani.
2. Zamijenite bateriju promjenjivim ulazom napajanja i prilagodite je razini punjenja baterije koja bi trebala biti napunjena.
3. Sada pažljivo podesite unaprijed postavljenu pin2 dok se LED samo ne isključi .... pomaknite unaprijed postavljenu postavku i provjerite odgovor LED-a, također bi trebao treptati ON / OFF, napokon prilagodite unaprijed postavljenu točku na kojoj se LeD samo potpuno isključuje .... zapečatite unaprijed postavljenu postavku.
4. Vaš solarni punjač bez kapljica spreman je i postavljen.

Gore navedeno možete potvrditi primjenom mnogo većeg ulaznog napona na strani MOSFET-a. Naći ćete da izlaz na strani baterije daje savršeno reguliranu razinu napona koju ste prethodno postavili.