Egyetlen LM317 alapú MPPT szimulátor áramkör

Ennek az egyszerű MPPT áramkörnek az előbb egy standard LM317 áramellátási áramkört alakítunk át átalakítóvá, majd konfiguráljuk azt egy napkollektorral az MPPT funkció megvalósításához.

LM317 tápegység módosítása MPPT Solar Optimalizálóvá

Korábbi cikkünkben megtudtuk, hogyan lehet a szokásos LM317 tápegységet átalakítani induktor alapú hatékonyá változó bak átalakító áramellátási áramkör.

Ebben a cikkben azt elemezzük, hogyan lehetne ugyanazt az áramköri kialakítást hatékony MPPT áramkörré fejleszteni egy LDR / LED optocsatoló és egy opamp feszültségkövető áramkör szakaszainak hozzáadásával.

Az LM317 buck konvertert használó MPPT áramkör teljes kapcsolási rajza a következő képen látható:

Az ábra a tárgyalt MPPT áramkört szemlélteti, az LM317 és a hozzá tartozó alkatrészek alkotják az alapot bak átalakító áramkör amelynek kimenete az ellenállás egyszerű változtatásával változtatható a C2-n.

Korábbi tápellátási tervünkben láttunk egy edényt, amely a C2-vel párhuzamosan van elhelyezve a változó kimeneti feszültség funkció engedélyezéséhez, azonban mivel a jelenlegi tervek szerint automatikus MPPT-t kell végrehajtani, ezt a fazékot LDR / LED opto-csatolóval lehetett látni .

Hogyan működnek az áramkörök

A A LED LDR opto csatoló egy egyszerű házi eszköz ahol egy piros LED és az LDR van szemtől szemben lezárva egy apró fénybiztos házban.

Az itt található LDR-vezetékek párhuzamosan láthatók a C2-vel, míg a LED integrálva van az opamp feszültségkövető áramkör kimenetével.

Az opamp bemenete látható a napkollektorral összekötve egy 10k-os preseten keresztül.

Az ötlet itt az, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a napelem feszültségének növekedésével az opto LED intenzitása is növekszik, ami viszont az LDR ellenállásának csökkenését okozza.

A leesési ellenállás miatt a PWM szűkül az impulzusain, ezáltal megakadályozza a kimeneti feszültség emelkedését, ugyanakkor biztosítja az áram arányos növekedését a csatlakoztatott terhelés számára.

Az egyik korábbi bejegyzésemben ezt megértettük bármelyikben buck konverter kialakítása Az átalakító kimenete a PWM-től és a bemeneti feszültségtől függ .

Ez azt jelenti, hogy ha a napfeszültség növekszik, akkor a bekerülési teljesítmény befolyásolódhat, és arányosan növekedni kezdhet. Ez viszont a panel túlterhelését okozhatja, és ronthatja a panel hatékonyságát.

A jelen LM317 MPPT kialakítás gondoskodik erről a helyzetről a LED / LDR eszközön és az LM317 változó ellenállás funkción keresztül, és a két tulajdonságot egy opamp feszültségkövetővel együtt ötvözi egy hatékony, önbeállító PWM alapú MPPT áramkör kialakításához.

Az opamp 10k preset beállítása meglehetősen egyszerűnek tűnik.

Az LM317 MPPT Preset beállítása

Optimális napfénynél a 10k előre beállított értéket úgy állítják be, hogy a buck konverter kimenete a terhelési feszültség specifikációjának megfelelő feszültséget hozzon létre.

Tegyük fel például, hogy a terhelés 12 V-os akkumulátor, ebben az esetben a 10K-os előre beállított értéket úgy állítják be, hogy 14,4 V körüli értéket állítson elő.

Ha ez megtörtént, akkor innentől kezdve feltételezhető, hogy a kimenet önbeáll a válasz a napsütésre ... ami azt jelenti, hogy a napsütés hatására az LM317 buck átalakító önbeállítja és szűkíti a Q1 tövében lévő PWM-et, megakadályozva az emelkedést feszültségben, de közben az L1 és C4 induktivitás gondoskodik arról, hogy a felesleges napsütés arányos mennyiségű extra árammá alakuljon át az akkumulátor számára a gyorsabb töltés érdekében.

Ezzel szemben, ha a napsütés romlik, a PWM hajlamos kiszélesedni, aminek következtében az akkumulátor feszültsége automatikusan beállítja a 14,4 V-os szint fenntartását ... bár az áram arányos csökkentésével.

Az önoptimalizáló funkciót a nap folyamán végzik, biztosítva a panel leghatékonyabb eredményét a csatlakoztatott terheléshez.

FIGYELMEZTETÉS: A FELTÖLTETT EGYSZERŰ MPPT ÁRAMKÖZ, amely az LM317-et használja, a SZERZŐ FELTÉTELÉNEK ÉS SZIMULÁCIÓJÁN ALAPUL, A NÉZŐKTEL KÉRDEZIK, HOGY A GYAKORLAT GYAKORLATOS ELŐTT TÖRTÉNŐEN ÉRTÉKELJE.