AVT5598 – 12V Chaja ya Sola

Modules za photovoltaic zinakuwa nafuu na hivyo kuwa maarufu zaidi. Wanaweza kutumika kwa ufanisi malipo ya betri, kwa mfano, katika nyumba ya nchi au kituo cha hali ya hewa ya elektroniki. Kifaa kilichoelezwa ni kidhibiti cha malipo kilichobadilishwa kufanya kazi na voltage ya pembejeo ambayo inatofautiana juu ya aina mbalimbali sana. Inaweza kuwa muhimu kwenye tovuti, katika tovuti ya kambi au tovuti ya kambi.

1. Mchoro wa mpangilio wa chaja ya jua

Mfumo hutumiwa kulipa betri ya asidi ya risasi (kwa mfano, gel) katika hali ya buffer, i.e. baada ya kufikia voltage iliyowekwa, sasa ya malipo huanza kuanguka. Matokeo yake, betri daima iko katika hali ya kusubiri. Voltage ya usambazaji wa chaja inaweza kutofautiana ndani ya 4 ... 25 V.

Uwezo wa kutumia jua kali na dhaifu huongeza sana wakati wa malipo kwa siku. Sasa ya malipo inategemea sana voltage ya pembejeo, lakini suluhisho hili lina faida zaidi ya kupunguza tu voltage ya ziada kutoka kwa moduli ya jua.

Mzunguko wa chaja unaonyeshwa kwenye mtini. 1. Chanzo cha nguvu cha DC ni kigeuzi cha topolojia cha SEPIC kulingana na mfumo wa bei nafuu na unaojulikana wa MC34063A. Inafanya kazi katika jukumu la kawaida la ufunguo. Ikiwa voltage iliyotolewa kwa kulinganisha (pini 5) ni ndogo sana, kubadili transistor iliyojengwa huanza kufanya kazi kwa kujaza mara kwa mara na mzunguko. Uendeshaji huacha ikiwa voltage hii inazidi voltage ya kumbukumbu (kawaida 1,25 V).

Vigeuzi vya topolojia ya SEPIC, vyenye uwezo wa kuinua na kupunguza voltage ya pato, mara nyingi zaidi hutumia vidhibiti vinavyoweza kubadilisha pedi ya ishara ya ufunguo. Kutumia MC34063A katika jukumu hili ni suluhisho la nadra, lakini - kama inavyoonyeshwa na upimaji wa mfano - inatosha kwa programu hii. Kigezo kingine kilikuwa bei, ambayo kwa upande wa MC34063A ni ya chini sana kuliko ile ya watawala wa PWM.

Capacitor mbili C1 na C2 zilizounganishwa kwa sambamba hutumiwa kupunguza upinzani wa ndani wa usambazaji wa umeme kama moduli ya photovoltaic. Uunganisho sambamba hupunguza vigezo vinavyotokana na vimelea kama vile upinzani na inductance. Resistor R1 inatumika kupunguza mkondo wa mchakato huu hadi takriban 0,44A. Mkondo wa juu zaidi unaweza kusababisha sakiti iliyojumuishwa kuwa na joto kupita kiasi. Capacitor C3 huweka mzunguko wa uendeshaji hadi karibu 80 kHz.

Inductors L1 na L2 na capacitance kusababisha capacitors C4-C6 ni kuchaguliwa ili kubadilisha fedha inaweza kufanya kazi katika mbalimbali pana sana voltage. Uunganisho wa sambamba wa capacitors ulipaswa kupunguza ESR na ESL inayosababisha.

Diode LED1 hutumiwa kupima utendakazi wa kidhibiti. Ikiwa ndivyo, basi kipengele cha kutofautiana cha voltage kinawekwa kwenye coil L2, ambayo inaweza kuzingatiwa na mwanga wa diode hii. Inawasha kwa kubonyeza kitufe cha S1 ili isiwaka bila maana kila wakati. Resistor R3 inaweka mipaka yake ya sasa kwa karibu 2 mA, na D1 inalinda diode ya LED kutokana na kuvunjika kwa sababu ya voltage nyingi za kuzima. Resistor R4 imeongezwa kwa utulivu bora wa kubadilisha fedha kwa matumizi ya chini ya sasa na voltage ya chini. Inachukua baadhi ya nishati ambayo coil ya L2 inatoa kwa mzigo. Inathiri ufanisi, lakini ni ndogo - thamani ya ufanisi ya sasa inapita kwa njia hiyo ni milliamps chache tu.

Capacitors C8 na C9 kulainisha mkondo wa ripple unaotolewa kupitia diode D2. Kigawanyiko cha kuzuia R5-R7 huweka voltage ya pato kwa takriban 13,5V, ambayo ni voltage sahihi kwenye vituo vya betri ya gel 12V wakati wa uendeshaji wa bafa. Voltage hii inapaswa kutofautiana kidogo na joto, lakini ukweli huu umeachwa ili kuweka mfumo rahisi. Kigawanyaji hiki cha kupinga hupakia betri iliyounganishwa kila wakati, kwa hivyo inapaswa kuwa na upinzani wa juu zaidi.

Capacitor C7 inapunguza ripple ya voltage inayoonekana na mlinganishaji na kupunguza kasi ya majibu ya kitanzi cha maoni. Bila hivyo, wakati betri imekatwa, voltage ya pato inaweza kuzidi thamani salama kwa capacitors electrolytic, yaani kutoroka. Kuongezewa kwa capacitor hii husababisha mfumo kuacha kubadili ufunguo mara kwa mara.

Chaja imewekwa kwenye ubao wa mzunguko wa kuchapishwa kwa upande mmoja na vipimo vya 89 × 27 mm, mchoro wa mkutano ambao umeonyeshwa kwenye Mtini. sura ya 2. Vipengele vyote viko katika nyumba za shimo, ambayo ni msaada mkubwa hata kwa watu ambao hawana uzoefu mkubwa na chuma cha soldering. Ninapendekeza kutotumia tundu la IC kwa sababu hiyo itaongeza upinzani wa viunganisho kwa transistor ya kubadili.

2. Mchoro wa ufungaji wa chaja ya jua

Kifaa kilichokusanywa kwa usahihi ni tayari kwa uendeshaji mara moja na hauhitaji kuwaagiza. Kama sehemu ya udhibiti, unaweza kutumia voltage ya mara kwa mara kwa pembejeo yake na kuidhibiti katika safu fulani ya 4 ... 20 V, ukiangalia usomaji wa voltmeter iliyounganishwa na pato. Inapaswa kubadilisha sawtooth katika safu ya takriban 18 ... 13,5 V. Thamani ya kwanza inahusiana na malipo ya capacitors na sio muhimu, lakini kwa 13,5 V kibadilishaji kinapaswa kufanya kazi tena.

Sasa ya malipo inategemea thamani ya sasa ya voltage ya pembejeo, kwani sasa ya pembejeo ni mdogo kwa takriban 0,44 A. Vipimo vimeonyesha kuwa sasa ya malipo ya betri inatofautiana kutoka takriban 50 mA (4 V) hadi takriban 0,6 AA kwa voltage ya 20. V. Unaweza kupunguza thamani hii kwa kuongeza upinzani wa R1, ambayo wakati mwingine inashauriwa kwa betri ndogo za uwezo (2 Ah).

Chaja imebadilishwa kufanya kazi na moduli ya photovoltaic na voltage ya nominella ya 12 V. Voltages hadi 20 ... 22 V inaweza kuwepo kwa matokeo yake na matumizi ya chini ya sasa, kwa hiyo, capacitors ilichukuliwa kwa voltage ya 25 V imewekwa. kwa pembejeo ya kibadilishaji Hasara ni kubwa sana kwamba betri haipatikani chaji.

Ili kutumia kikamilifu chaja, unganisha moduli yenye nguvu ya 10 W au zaidi. Kwa nguvu kidogo, betri pia itachaji, lakini polepole zaidi.

Orodha ya vifaa:

Vipinga:

R1: 0,68 Ohm / 1 W.

R2: 180 Ohm / 0,25 W.

R3: 6,8 kΩ / 0,25 W

R4: 2,2 kΩ / 0,25 W

R5: 68 kΩ / 0,25 W

R6: 30 kΩ / 0,25 W

R7: 10 kΩ / 0,25 W

Viwezeshaji:

C1, C2, C8, C9: 220 μF/25 V

C3: 330 pF (kauri)

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

C7: 1µF/50V (molith.)

Semiconductors:

D1: 1H4148

D2: 1H5819

LED1: 5mm LED, k.m. kijani

US1:MC34063A(DIP8)

wengine:

J1, J2: ARK2/5mm kiunganishi

L1, L2: Choke 220uH (Wima)

S1: kubadili ndogo 6×6/13mm