شارژر خورشیدی 5598 ولت AVT12

ماژول های فتوولتائیک ارزان تر می شوند و بنابراین محبوبیت بیشتری پیدا می کنند. آنها را می توان با موفقیت برای شارژ باتری ها، به عنوان مثال، در یک خانه روستایی یا یک ایستگاه هواشناسی الکترونیکی استفاده کرد. دستگاه توصیف شده یک کنترل کننده شارژ است که برای کار با ولتاژ ورودی که در محدوده بسیار وسیعی متفاوت است سازگار است. این می تواند در سایت، در یک سایت کمپ یا محل کمپ مفید باشد.

1. نمودار شماتیک یک شارژر خورشیدی

این سیستم برای شارژ باتری سرب اسیدی (مثلاً یک باتری ژل) در حالت بافر استفاده می شود. پس از رسیدن به ولتاژ تنظیم شده، جریان شارژ شروع به کاهش می کند. در نتیجه باتری همیشه در حالت آماده به کار است. ولتاژ تغذیه شارژر می تواند در 4…25 ولت تغییر کند.

قابلیت استفاده از نور شدید و ضعیف خورشید، زمان شارژ را در روز به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. جریان شارژ به شدت به ولتاژ ورودی بستگی دارد، اما این راه حل مزایایی نسبت به محدود کردن ولتاژ اضافی از ماژول خورشیدی دارد.

مدار شارژر در شکل نشان داده شده است. 1. منبع تغذیه DC مبدلی است که در توپولوژی SEPIC بر اساس سیستم ارزان و معروف MC34063A ساخته شده است. در نقش معمولی یک کلید کار می کند. اگر ولتاژ ارائه شده به مقایسه کننده (پایه 5) خیلی کم باشد، سوئیچ ترانزیستور داخلی با پر شدن و فرکانس ثابت شروع به کار می کند. اگر این ولتاژ از ولتاژ مرجع (معمولاً 1,25 ولت) بیشتر شود، عملیات متوقف می شود.

مبدل‌های SEPIC، که هم می‌توانند ولتاژ خروجی را بالا ببرند یا پایین بیاورند، احتمالاً از کنترل‌کننده‌هایی استفاده می‌کنند که می‌توانند محتوای سیگنال کلید را تغییر دهند. استفاده از MC34063A در این نقش راه حل معمولی نیست، اما - همانطور که آزمایشات نمونه اولیه نشان داده است - برای این برنامه کافی است. معیار دیگر قیمت بود که در مورد MC34063A به طور قابل توجهی کمتر از کنترلرهای PWM است.

دو خازن C1 و C2 که به صورت موازی متصل شده اند برای کاهش مقاومت داخلی منبع تغذیه مانند ماژول فتوولتائیک استفاده می شود. اتصال موازی باعث کاهش پارامترهای انگلی حاصل مانند مقاومت و اندوکتانس می شود. مقاومت R1 برای محدود کردن جریان این فرآیند به تقریباً 0,44 A استفاده می شود. جریان بالاتر ممکن است باعث گرم شدن بیش از حد مدار مجتمع شود. خازن C3 فرکانس کاری را تقریباً 80 کیلوهرتز تنظیم می کند.

چوک های L1 و L2 و ظرفیت خازن های C4-C6 در نتیجه به گونه ای انتخاب می شوند که مبدل بتواند در محدوده ولتاژ بسیار وسیعی کار کند. اتصال موازی خازن ها باید ESR و ESL حاصل را کاهش دهد.

دیود LED1 برای بررسی عملکرد کنترلر استفاده می شود. اگر اینطور باشد، جزء ولتاژ متناوب روی سیم پیچ L2 رسوب می کند که با درخشش این دیود قابل مشاهده است. با فشردن دکمه S1 روشن می شود تا بی دلیل روشن نشود. مقاومت R3 جریان خود را تقریباً 2 میلی آمپر محدود می کند و D1 از دیود LED در برابر خرابی ناشی از ولتاژ خاموش بیش از حد محافظت می کند. مقاومت R4 برای پایداری بهتر مبدل در مصرف جریان کم و ولتاژ پایین اضافه شده است. بخشی از انرژی که سیم پیچ L2 به بار می دهد را جذب می کند. این بر راندمان تأثیر می گذارد، اما کوچک است - مقدار مؤثر جریانی که از آن عبور می کند تنها چند میلی آمپر است.

خازن های C8 و C9 موج های جریان تامین شده از طریق دیود D2 را صاف می کنند. مقسم مقاومتی R5-R7 ولتاژ خروجی را تقریباً 13,5 ولت تنظیم می کند که ولتاژ صحیح در پایانه های یک باتری ژل 12 ولت در حین کار بافر است. این ولتاژ باید کمی با دما تغییر کند، اما این واقعیت برای ساده نگه داشتن سیستم حذف شده است. این تقسیم کننده مقاومت باتری متصل را همیشه بار می کند، بنابراین باید بالاترین مقاومت ممکن را داشته باشد.

خازن C7 ریپل ولتاژ مشاهده شده توسط مقایسه کننده را کاهش می دهد و سرعت پاسخ حلقه فیدبک را کاهش می دهد. بدون آن، هنگامی که باتری قطع می شود، ولتاژ خروجی ممکن است از مقدار ایمن برای خازن های الکترولیتی تجاوز کند، یعنی فرار. افزودن این خازن باعث می شود که سیستم هر از چندگاهی تغییر کند.

شارژر روی یک برد مدار چاپی یک طرفه به ابعاد 89x27 میلی متر نصب شده است که نمودار مونتاژ آن در شکل نشان داده شده است. شکل 2. همه عناصر در محفظه هایی برای نصب از طریق نصب قرار می گیرند که حتی برای افرادی که تجربه زیادی در کار با آهن لحیم کاری ندارند کمک بزرگی است. پیشنهاد می کنم از سوکت آی سی استفاده نکنید زیرا باعث افزایش مقاومت اتصالات به ترانزیستور سوئیچ می شود.

2. نمودار نصب شارژر خورشیدی

دستگاهی که به درستی مونتاژ شده است بلافاصله آماده استفاده است و نیازی به کار راه اندازی ندارد. به عنوان بخشی از کنترل، می توانید یک ولتاژ ثابت را به ورودی آن اعمال کنید و آن را در محدوده معین 4 ... 20 ولت با رعایت قرائت های ولت متر متصل به خروجی تنظیم کنید. باید در محدوده تقریباً 18...13,5 ولت مانند دندانه اره تغییر کند. مقدار اول مربوط به شارژ خازن ها است و بحرانی نیست، اما در 13,5 ولت مبدل باید دوباره شروع به کار کند.

جریان شارژ به ولتاژ ورودی جریان بستگی دارد زیرا جریان ورودی تقریباً به 0,44 A محدود است. جریان شارژ باتری از حدود 50 میلی آمپر (4 ولت) تا تقریباً 0,6 آمپر در 20 ولت اندازه گیری شده است. این مقدار را با افزایش کاهش دهید. مقاومت R1، که گاهی اوقات برای باتری های با ظرفیت کم (2 Ah) توصیه می شود.

شارژر برای کار با یک ماژول فتوولتائیک با ولتاژ اسمی 12 ولت سازگار شده است. پایانه های آن می توانند ولتاژهایی تا 20 ... 22 ولت با مصرف جریان کم داشته باشند، بنابراین خازن هایی در ورودی مبدل نصب می شوند که با ولتاژ سازگار هستند. در ولتاژ 25 ولت استفاده می شود. تلفات آنقدر زیاد است که باتری عملا شارژ نمی شود.

برای استفاده کامل از شارژر، یک ماژول با توان 10 وات یا بیشتر را به آن وصل کنید. با انرژی کمتر، باتری نیز شارژ می شود، اما کندتر.

لیست اجزاء:

مقاومت ها:

R1: 0,68 اهم / 1 وات

R2: 180 اهم / 0,25 وات

R3: 6,8 کیلو اهم / 0,25 وات

R4: 2,2 کیلو اهم / 0,25 وات

R5: 68 کیلو اهم / 0,25 وات

R6: 30 کیلو اهم / 0,25 وات

R7: 10 کیلو اهم / 0,25 وات

خازن ها:

C1، C2، C8، C9: 220 μF/25 V

C3: 330 pF (سرامیک)

C4…C6: 2,2 μF/50 V (MKT R = 5 میلی متر)

C7: 1 μF/50 V (مونولیت.)

نیمه هادی ها:

D1: 1H4148

D2: 1H5819

LED1: LED 5 میلی متر، به عنوان مثال سبز

US1:MC34063A(DIP8)

دیگر:

J1, J2: کانکتور ARK2/5mm

L1, L2: سلف 220uH (عمودی)

S1: میکروسوئیچ 6×6/13mm