Tämän yksinkertaisen MPPT-piirin tekemiseksi muokataan ensin standardi LM317-virtalähdepiiri buck-muuntimeksi ja konfiguroidaan sitten aurinkopaneelilla MPPT-toiminnon toteuttamiseksi.
LM317-virtalähteen muokkaaminen MPPT-aurinkooptimointityökaluksi
Edellisessä artikkelissamme opimme, kuinka normaali LM317-virtalähde voitaisiin muuntaa tehokkaaksi induktoripohjaiseksi muuttuva buck-muuntimen virtalähde.
Tässä artikkelissa analysoimme, kuinka samaa piirisuunnittelua voitaisiin parantaa tehokkaaksi MPPT-piiriksi lisäämällä LDR / LED-optoerotin ja opamp-jännitteen seuraajapiirin vaiheet.
LM317-buck-muunninta käyttävän ehdotetun MPPT-piirin täydellinen piirikaavio voidaan nähdä seuraavasta kuvasta:
Kuva kuvaa käsiteltyä MPPT-piiriä, LM317 ja siihen liittyvät komponentit muodostavat perusosan buck-muunninpiiri jonka lähtöä voidaan muuttaa muuttamalla yksinkertaisesti vastusta C2: n poikki.
Aikaisemmassa virtalähdesuunnittelussamme näimme potin sijoitettavan rinnakkain C2: n kanssa muuttuvan lähtöjänniteominaisuuden mahdollistamiseksi, mutta koska nykyisen suunnittelun on tarkoitus suorittaa automaattinen MPPT, tämä potti voidaan nähdä korvattuna LDR / LED-optiokytkimellä .
Kuinka piirit toimivat
LED LDR -opto-liitin on yksinkertainen kotitekoinen laite jossa punainen LED ja LDR on sinetöity kasvotusten pienen valonkestävän kotelon sisään.
Tässä olevat LDR-johdot voidaan nähdä kytkettynä rinnakkain C2: n kanssa, kun taas LED on integroitu opamp-jännitteen seuraajapiirin lähtöön.
Opampin tulo voidaan nähdä kytkettynä aurinkopaneeliin 10 k: n esiasetuksen kautta.
Ajatuksena on varmistaa, että aurinkopaneelin jännitteen kasvaessa myös opto-LED-intensiteetti kasvaa, mikä puolestaan aiheuttaa LDR: n vastuksen laskun.
Pudotusresistanssi saa aikaan buck-PWM: n kapeat pulssit estäen siten lähtöjännitteen nousun, mutta silti varmistamalla suhteellisen virran nousun liitetylle kuormalle.
Yhdessä aikaisemmassa viestissäni ymmärsimme sen missä tahansa buck-muuntimen suunnittelu muuntimen lähtö riippuu PWM: stä ja tulojännitteestä .
Tämä tarkoittaa, että jos aurinkojännite pyrkii kasvamaan, buck-teho voi vaikuttaa ja alkaa kasvaa suhteessa. Tämä puolestaan voi aiheuttaa paneelin ylikuormituksen ja heikentää paneelin tehokkuutta.
Esillä oleva LM317 MPPT -muotoilu huolehtii tilanteesta LED / LDR-laitteen ja muuttuvan vastuksen LM317 kautta ja yhdistää nämä kaksi ominaisuutta yhdessä opamp-jännitteen seuraajan kanssa tehokkaan itsesäätyvän PWM-pohjaisen MPPT-piirin kehittämiseksi.
Opamp 10k -esiasetuksen säätö näyttää olevan melko yksinkertainen.
LM317 MPPT -esiasetuksen säätäminen
Optimaalisessa auringonvalossa 10 k: n esiasetus säädetään siten, että buck-muuntimen lähtö tuottaa jännitteen, joka on yhtä suuri kuin kuormitusjännitespesifikaatio.
Oletetaan esimerkiksi, että kuorma on 12 voltin akku, jolloin 10K-esiasetus säädetään tuottamaan noin 14,4 V.
Kun tämä on tehty, tästä lähtien lähdön voidaan olettaa itsesäätyvän vastauksena auringon paistoon ... mikä tarkoittaa nyt, kun aurinko paistaa lisää, LM317-buck-muuntimen itsesäätö ja kapenee Q1: n pohjassa oleva PWM estäen nousun jännitteessä, mutta prosessin aikana induktorit L1 ja C4 varmistavat, että ylimääräinen auringonpaiste muuttuu suhteelliseksi määräksi ylimääräistä virtaa akulle nopeamman latauksen mahdollistamiseksi.
Päinvastoin, jos auringon paisto heikkenee, PWM pyrkii laajenemaan, mikä saa akun jännitteen säätymään itsestään automaattisesti ylläpitämällä 14,4 V: n tasoa ... vaikkakin suhteellisen pienellä virralla.
Itsestään optimoiva toiminto suoritetaan koko päivän ajan, mikä varmistaa paneelin tehokkaimman tuloksen liitetylle kuormalle.
VAROITUS: Yllä oleva selitetty yksinkertainen MPPT-PIIRI LM317: N KÄYTTÖÖN PERUSTUU TEKIJÄN OLETUKSEEN JA SIMULOINTIIN, KATSELIJOITA ON SUOSITELTAVA ARVIOITA KÄSITE ENNEN KÄYTTÖÄ KÄYTÄNNÖLLISESTI.
Pari: LM317-vaihtokytkimen virtalähde (SMPS) Seuraava: Kuinka tehdä kauko-ohjattava pelin tulostaulupiiri
