Solar-matkapuhelimen laturipiiri

Artikkelissa käsitellään kattavasti MPPT-pohjaista älykkäitä aurinkokennolatureita. Idean pyysi yksi tämän blogin innokkaista lukijoista.

Tekniset tiedot

Olen sähkö- ja elektroniikkakurssin viimeisen vuoden opiskelija. Viimeisen vuoden projektinimeni on älykäs aurinkolaturi matkapuhelimille. Toivoin, että sir voi auttaa minua tekemään aurinkolaturin älykkääksi.

Jotain, jonka törmäsin, käytti käyttöliittymää, kuten käyttö johti ilmoittamaan käyttäjälle, riittääkö aurinkosäteily laturin lataamiseen vai jotain muuta. Mutta en ole varma siitä, miltä piiri näyttää ja mitä komponentteja tarvitaan. Toivoen apua siriltä.

Mietin käyttöliittymän käyttämistä aurinkolaturin tekemiseksi älykkääksi. Ominaisuus, joka ilmoittaa käyttäjälle, riittääkö auringonvalon määrä tehokkaaseen lataamiseen. Esimerkiksi jos valonsäteily on liian matala, käyttäjälle ilmoitetaan siitä valaistun LED: n tai näyttöruudun kautta.

Ja kun aurinkolaturi on ladattu täyteen, LED-valo syttyy ilmoittamaan käyttäjälle, että aurinkolaturi on käyttövalmis.

Sitä olen ajatellut kehityksestä toistaiseksi, sir. Mutta en ole varma sen monimutkaisuudesta, joten olen avoin kaikille uusille ehdotuksille tämän suunnittelun parantamiseksi.

Olen lukenut myös joitain artikkeleita herran blogista mppt: n suhteen. En ole varma, pitäisikö minun harkita sen lisäämistä tähän suunnitteluun, koska en ole perehtynyt tämän piirin rakentamisen monimutkaisuuteen.

Minun on tarkoitus kehittää a kannettava älykäs aurinkolaturi matkapuhelimille . Harkitsin siksi käyttöliittymän ilmoittamista käyttäjille älykkääksi menetelmäksi. Toivon, että sir voi auttaa minua tämän piirin kehittämisessä. Olen myös avoin kaikille uusille ehdotuksille, sir.

Kiitos nopeasta palautteestasi ja arvostan todella apuasi, sir.

Hyvää päivää, sir.

Muotoilu

Viitaten yllä olevaan älykkääseen aurinkolaturipiiriin suunnittelu voidaan jakaa kolmeen perusvaiheeseen:

1) MOSFET-pohjainen buck muunnin vaiheessa.

2) IC 555: n vakaa vaihe ja

3) Opamp-pohjainen aurinko-seuranta MPPT vaiheessa.

Vaiheet on suunniteltu toimimaan seuraavalla tavalla:

Buck-muunnin käsittää periaatteessa P-kanavan mosfetin, nopean vastediodin ja induktorin. Tämä vaihe sisältyy siihen, että haluttu määrä alennettua jännitettä saavutetaan mahdollisimman tehokkaasti, koska lämpöhäviö ja muut parametrit ovat minimaalisia käyttämällä buck topologiaa.

IC 555 -vaihe

IC 555 -vaihe on kytketty tuottamaan taajuus buck-muuntimen mosfetille ja myös vakiojännitteen säätimenä ohjaustapinsa 5 kautta. BJT pin5-kentällä ja sammuttaa buck-muuntimen taajuuden joka kerta, kun se vastaanottaa peruskäynnistyssignaalin joko opamp tracker -vaiheesta tai buck-muuntimen lähdön yli asetetusta palautteesta 10k-esiasetuksen kautta.

Opamp-vaiheeseen tultaessa sen tulot voidaan nähdä konfiguroituna siten, että potentiaali IC: n invertoivassa tulossa pysyy hyppysellinen korkeammalla kuin sen ei-invertoiva tulo kolmen 1N4148 pudotusdiodin läsnäolon vuoksi.

10 k: n esiasetus on säädetty siten, että huippujännitteellä näytteen aurinkojännite nastassa 2 pidetään vain pienempi kuin nastan 7 syöttöjännite, mikä on välttämätöntä, koska syöttösyöttö ei saa olla korkeampi kuin IC: n syöttöjännite standardisääntöjen mukaisesti ja IC: n tiedot.

Yllä olevassa tilanteessa opampin ulostulonasta 6 pidetään nollapotentiaalissa johtuen pin3: n pienemmän potentiaalin varjosta kuin pin2.

MPPT-optimointi

Optimaalisissa kuormitusolosuhteissa, kun kuormitusjännitteen spesifikaatio on aurinkopaneelin jännitearvon mukainen, paneeli toimii automaattisesti mahdollisimman tehokkaasti ja opamp-seuranta pysyy lepotilassa, mutta jos havaitaan verraton tai yhteensopimaton ylikuormitus, paneelin jännite pyrkii vetää alas kuormitusjännitetasolla.

Tilannetta seurataan nastalla 2, joka kokee myös suhteellisen jännitehäviön, mutta nastan 3 potentiaali pysyy kiinteänä ja liikkumattomana 10uF-kondensaattorin läsnäolon takia, kunnes hetki, jolloin nastan 2 potentiaali pyrkii menemään alle 3: n asetetun 3-diodisen pudotuksen . Pin3 alkaa nyt todeta nousevaa potentiaalia kuin pin2, mikä tekee välittömästi IC: n korkean pin6: n.

Yllä oleva korkealla pin6: lla lähettää liipaisimen BC547-transistorin pohjaan, joka on sijoitettu IC555: n pin5: n poikki. Tämä pakottaa astabelin sulkeutumaan itsestään ja kauhan ulostulosta, mikä puolestaan ​​tekee kuormasta tehoton palauttamalla normaalin tason paneelin ja opamp tracker -vaiheen läpi ... sykli vaihtuu jatkuvasti, mikä varmistaa kuormalle optimoidun jännitteen sekä optimoitu paneelin kuormitus siten, että sen jännite ei koskaan putoa kriittisen polvivyöhykkeensä alle.

Muunninvaiheen induktori voidaan rakentaa käyttämällä 22 SWG-magneettilangaa, noin 20 kierrosta minkä tahansa sopivan ferriittisydämen yli.

10 k: n esiasetusta voidaan käyttää säätämään buck-jännite vaadituille tasoille kuormituseritelmien mukaisesti.

Kuinka asettaa piiri

Rakennettu, yllä selitetty älykäs aurinkolaturi voidaan asettaa seuraavilla menettelyillä:

1) Älä kytke mitään kuormitusta lähtöön.

2) Aseta ulkoinen tasavirta (hyvin matala virta) piirin tuloon, johon paneeli on tarkoitus kytkeä. Tämän tasavirran tulisi olla suunnilleen yhtä suuri kuin valitut paneelin huippujännitemääritykset.

3) Säädä opampin 10 k esiasetusta siten, että potentiaali nastassa 2 muuttuu hieman pienemmäksi kuin IC: n nastassa 7 oleva potentiaali.

4) Säädä seuraavaksi toinen 10 k: n esiasetus siten, että buck-muuntimen lähtö tuottaa jännitteen, joka on juuri yhtä suuri kuin aiottu kuormitusjännitteen nimellisarvo. Jos sen matkapuhelin on ladattava, jännite voidaan asettaa 5 V: ksi, litiumionikennolle 4,2 V ja niin edelleen.

4) Liitä lopuksi valeteho, jonka käyttöjännite voi olla paljon alhaisempi kuin tulojännite, mutta suurempi virran nimellisarvo kuin tulojännite ...

Piirin on tuotettava seuraavat tulokset:

Kun pin6-syöttö on kytketty IC 555: n pin5 BJT: hen, DC: n ei tulisi näyttää yli 2 V: n pudotusta sen todellisesta suuruudesta. Jos tulo-DC on 15 V ja kuorma on 6 V, pudotuksen DC-tasossa ei voida nähdä alle 13 V: n.

Päinvastoin, kun nasta 6 on irrotettu, tämän täytyy pudota ja kohdistaa kuormitusjännitteen mukaisesti, ts. Jos tasavirta on 15 V ja kuorma 6 V, sisääntulojännitteen voidaan nähdä putoavan 6 V: lla.

Yllä olevat tulokset vahvistavat ehdotetun älykkään aurinkokennopuhelimen laturipiirin oikean ja optimaalisen toiminnan.

Vaiheet on rakennettava, testattava, vahvistettava vaiheittain ja integroitava sitten yhteen.