Napelemes mobiltelefon töltő áramkör

A cikk átfogóan tárgyalja az MPPT alapú intelligens napelemes mobiltelefon töltő áramkört. Az ötletet e blog egyik lelkes olvasója kérte.

Műszaki adatok

Elektromos és elektronikai hallgató vagyok. Az utolsó éves projekt címe intelligens napelemes töltő mobiltelefonokhoz. reméltem, hogy uram segíthet abban, hogyan lehet okos egy napelemes töltőt.

Valami, amellyel találkoztam, felhasználói felületet használt, például a felhasználás tájékoztatta a felhasználót arról, hogy a napsugárzás elegendő-e a töltő feltöltéséhez, vagy valami hasonló. De nem vagyok biztos abban, hogyan fog kinézni az áramkör és milyen alkatrészekre van szükség. Remélve némi segítséget uramtól.

Arra gondoltam, hogy a felhasználói felület használatával „okos” legyen a szolár töltő. Olyan funkcióval, amely tájékoztatja a felhasználót arról, hogy a napfény mennyisége elegendő-e a hatékony töltéshez. Például, ha a fénysugárzás túl alacsony, a felhasználót a megvilágított LED-en vagy a kijelzőn keresztül tájékoztatja.

Amikor pedig a szolár töltő teljesen fel van töltve, egy LED világít, amely tájékoztatja a felhasználót arról, hogy a szolár töltő használatra kész.

Ezt gondoltam a fejlődésről eddig, uram. De nem vagyok biztos a bonyolultságában, ezért nyitott vagyok minden új javaslatra a tervezés javítása érdekében.

Olvastam néhány cikket az uram blogján az mppt-ről. Nem vagyok biztos abban, hogy fontolóra kell-e venni ezt a tervet, mivel nem ismerem az áramkör megépítésének bonyolultságát.

Állítólag kifejleszteném a hordozható intelligens napelemes töltő mobiltelefonokhoz . Ezért a felhasználói felület használatát „intelligens” módszerként fontolóra vettem a felhasználók tájékoztatása érdekében. Abban a reményben, hogy uram segíthet az áramkör fejlesztésében. Minden új javaslatra nyitott vagyok, uram.

Köszönöm a gyors visszajelzést, és nagyon köszönöm segítségét, uram.

Jó napot kívánok, uram.

A dizájn

A fenti intelligens szolár töltő áramkörre hivatkozva a tervezés három alapvető szakaszra osztható:

1) A mosfet alapú buck konverter színpad.

2) az IC 555 astable fokozat, és

3) Az opamp alapú napkövető MPPT színpad.

A szakaszokat úgy tervezték, hogy a következő módon működjenek:

A buck konverter alapvetően egy P-csatornás mosfetből, egy gyors válasz diódából és egy induktorból áll. Ez a szakasz a kívánt fokozatú feszültség maximális hatékonyságú elérése érdekében szerepel, mivel a bak topológia alkalmazásával a hő és egyéb paraméterek formájában bekövetkező veszteség minimális.

Az IC 555 szakasz

Az IC 555 fokozat úgy van kialakítva, hogy frekvenciát generáljon a Buck Converter Mosfet-hez, és állandó feszültségszabályozóként is a vezérlőcsapján keresztül5. A BJT a pin5 talaján, és minden alkalommal kikapcsolja a buck átalakító frekvenciáját, amikor egy alap trigger jelet kap vagy az opamp tracker fokozattól, vagy pedig a 10k preseten keresztül a buck konverter kimenetén beállított visszacsatolásból.

Az opamp szakaszba érkezve a bemenetei úgy vannak konfigurálva, hogy az IC inverteres bemeneténél a három 1N4148 dobó dióda jelenléte miatt egy csipet magasabb marad a nem invertáló bemeneténél.

A 10k előre beállított értéket úgy állítják be, hogy csúcsfeszültségnél a minta napfeszültségét a 2. érintkezőnél csak alacsonyabban tartják, mint a tápfeszültség a 7. érintkezőnél, ez elengedhetetlen, mivel a bemeneti előtolás nem lehet magasabb, mint az IC tápfeszültsége, a standard szabályok szerint. és az IC specifikációi.

A fenti helyzetben az opamp kimeneti pin6-ja nulla potenciálon van tartva, mivel a pin3 árnyékolása alacsonyabb, mint a pin2.

Az MPPT optimalizálása

Optimális terhelési körülmények között, amikor a terhelési feszültség értéke megegyezik a napelem feszültségének értékével, a panel automatikusan maximális hatékonysággal működik, és az opamp nyomkövető szünetel, de ha páratlan vagy nem kompatibilis túlterhelés érzékelhető, a panel feszültsége hajlamos hogy lehúzza a terhelési feszültség szintjével.

A helyzetet a 2-es érintkezőnél követik nyomon, amely szintén arányos feszültségesést tapasztal, de a 3-as érintkező potenciálja szilárd és mozdulatlan marad a 10uF kondenzátor jelenléte miatt, egészen addig a pillanatig, amikor a pin2 potenciál a 3-as diódán át beállított 3 diódás alá esik. . A Pin3 most egy növekvő potenciál tanúja lehet, mint a pin2, ami azonnal magasra teszi az IC 6-os pontját.

A fenti magas, a pin6-on egy trigger indít el a BC547 tranzisztor tövénél, amely az IC555 pin5-jén helyezkedik el. Ez arra kényszeríti az astable-t, hogy kikapcsolja önmagát és a bak kimenetet, ami viszont hatástalanná teszi a terhelést, helyreállítva a panel és az opamp tracker szakasz normális állapotát ... a ciklus folyamatosan változik, biztosítva a terhelés optimalizált feszültségét és egy optimalizált terhelés a panel számára úgy, hogy feszültsége soha ne essen a kritikus „térd” zóna alá.

Az átalakító fokozatának induktora 22 SWG mágnes huzal segítségével építhető meg, körülbelül 20 fordulat alatt bármely alkalmas ferritmag felett.

A 10k előre beállított érték használható a feszültség feszültségének a terhelésre vonatkozó előírásoknak megfelelő szintre történő beállításához.

Az áramkör beállítása

Miután megépült, a fent ismertetett intelligens napelemes töltőt a következő eljárásokkal lehet beállítani:

1) Ne csatlakoztasson terhelést a kimenetre.

2) Vezessen egy külső egyenáramot (nagyon alacsony áram) az áramkör bemenetére, ahová a panelt be akarják kapcsolni. Ennek az egyenáramnak körülbelül olyan szinten kell lennie, mint a panel kiválasztott csúcsfeszültség-specifikációi.

3) Állítsa be az opamp 10k előre beállított értékét úgy, hogy a 2-es érintkező potenciálja kissé alacsonyabb legyen, mint az IC 7-es érintkezője.

4) Ezután állítsa be a másik 10k előre beállított értéket úgy, hogy a buck konverter kimenete feszültséget hozzon létre, amely éppen megegyezik a tervezett terhelési feszültséggel. Ha mobiltelefonja töltésre szorul, akkor a feszültség 5 V-ra állítható, Li-ion cellára pedig 4,2 V-ra stb.

4) Végül csatlakoztasson egy álterhelést, amelynek üzemi feszültsége jóval alacsonyabb lehet, mint a bemeneti egyenáram, de magasabb áramerősségű, mint a bemeneti DC .... és ellenőrizze az áramkör általános válaszát.

Az áramkörnek a következő eredményeket kell produkálnia:

Ha a pin6 tápegységet az IC 555 IC5 pin5 BJT-vel csatlakoztatják, akkor a DC-nek nem szabad a tényleges nagyságánál 2V-nál nagyobb esést mutatnia. Ha a bemeneti egyenáram 15 V, a terhelés pedig 6 V, akkor a bemeneti egyenáramban eső csökkenés nem haladhatja meg a 13 V értéket.

Ezzel szemben a leválasztott 6-os érintkezőnek ennek a terhelési feszültségnek megfelelően kell esnie és igazodnia, azaz ha az egyenáram 15 V, a terhelés pedig 6 V, akkor a bemeneti DC 6 V-on csökkenhet.

A fenti eredmények megerősítenék a javasolt intelligens napelemes mobiltelefon-töltő áramkör helyes és optimális működését.

A szakaszokat fel kell építeni, tesztelni, lépésenként megerősíteni, majd integrálni.