AVT5598 - 12V Solar Chargeur

Photovoltaesch Moduler ginn méi bëlleg an dofir méi populär. Si kënnen erfollegräich benotzt ginn fir Batterien ze laden, zum Beispill an engem Landhaus oder enger elektronescher Wiederstatioun. De beschriwwenen Apparat ass e Ladekontroller ugepasst fir mat enger Input Spannung ze schaffen déi iwwer eng ganz breet Palette variéiert. Et kann nëtzlech sinn um Site, an engem Camping oder Camping.

1. Schematesch Diagramm vum Solarladeger

De System gëtt benotzt fir eng Bläi-Sauer Batterie (zum Beispill Gel) am Puffermodus ze laden, d.h. nom Erreeche vun der agestallte Spannung fänkt de Ladestroum un ze falen. Als Resultat ass d'Batterie ëmmer am Standby-Modus. D'Versuergungsspannung vum Ladegeräter ka variéieren bannent 4 ... 25 V.

D'Fäegkeet fir staark a schwaach Sonneliicht ze benotzen erhéicht d'Ladezäit pro Dag wesentlech. De Ladestroum ass héich ofhängeg vun der Input Spannung, awer dës Léisung huet Virdeeler iwwer einfach d'Iwwerspannung vum Solarmodul ze limitéieren.

De Chargeur Circuit ass an Fig. 1. D'DC Power Quell ass e SEPIC Topologie Konverter baséiert op dem bëllegen a bekannte MC34063A System. Et funktionnéiert an der typescher Roll vun engem Schlëssel. Wann d'Spannung, déi dem Comparator geliwwert gëtt (Pin 5) ze niddreg ass, fänkt den agebaute Transistorschalter mat enger konstanter Füllung an der Frequenz un. Operatioun stoppt wann dës Spannung d'Referenzspannung iwwerschreift (typesch 1,25 V).

SEPIC Topologie Konverter, déi fäeg sinn d'Ausgangsspannung z'erhéijen an ze senken, benotze vill méi dacks Controller déi d'Padding vum Schlësselsignal änneren. Den MC34063A an dëser Roll ze benotzen ass eng selten Léisung, awer - wéi duerch Prototyp Tester gewisen - genuch fir dës Applikatioun. En anere Critère war de Präis, deen am Fall vum MC34063A wesentlech méi niddereg ass wéi dee vu PWM Controller.

Zwee Kondensatoren C1 an C2 parallel verbonne ginn benotzt fir d'intern Resistenz vun enger Energieversuergung wéi e Photovoltaikmodul ze reduzéieren. Parallelverbindung reduzéiert déi resultéierend parasitär Parameter wéi Resistenz an Induktioun. Resistor R1 gëtt benotzt fir de Stroum vun dësem Prozess op ongeféier 0,44 A ze limitéieren. Méi héije Stroum kann den integréierte Circuit iwwerhëtzen. Kondensator C3 setzt d'Betribsfrequenz op ongeféier 80 kHz.

D'Induktoren L1 a L2 an déi entstinn Kapazitéit vun den Kondensatoren C4-C6 ginn ausgewielt sou datt de Konverter an engem ganz breet Spannungsberäich funktionéiere kann. Parallelverbindung vu Kondensatoren sollt déi resultéierend ESR an ESL reduzéieren.

Diode LED1 gëtt benotzt fir d'Funktionalitéit vum Controller ze testen. Wa jo, da gëtt de verännerleche Voltkomponent op der Spule L2 deposéiert, wat duerch de Glühwäin vun dëser Diode observéiert ka ginn. Et schalt op andeems Dir op de S1 Knäppchen dréckt, sou datt et net déi ganzen Zäit sënnlos glanzt. Resistor R3 limitéiert säi Stroum op ongeféier 2 mA, an D1 schützt d'LED-Diode vum Decompte verursaacht duerch exzessiv Ausschaltspannung. Resistor R4 gëtt bäigefüügt fir eng besser Konverterstabilitéit bei nidderegen Stroumverbrauch an niddereger Spannung. Et absorbéiert e puer vun der Energie déi d'L2 Coil der Laascht gëtt. Et beaflosst d'Effizienz, awer ass kleng - den effektiven Wäert vum Stroum, deen duerch et fléisst, ass nëmmen e puer Milliampere.

Kondensatoren C8 an C9 glat de Ripplestroum, deen duerch Diode D2 geliwwert gëtt. Resistive Divider R5-R7 setzt d'Ausgangsspannung op ongeféier 13,5V, dat ass déi richteg Spannung op den 12V Gel Batterieklemmen wärend der Pufferoperatioun. Dës Spannung soll liicht mat der Temperatur variéieren, awer dës Tatsaach ass ausgeliwwert fir de System einfach ze halen. Dëse Resistor Divider lued déi verbonne Batterie déi ganzen Zäit, sou datt et déi héchst méiglech Resistenz soll hunn.

Kondensator C7 reduzéiert d'Spannungsripple gesi vum Comparator a verlangsamt d'Äntwert vun der Feedbackschleife. Ouni et, wann d'Batterie ofgeschalt ass, kann d'Ausgangsspannung de séchere Wäert fir elektrolytesch Kondensatoren iwwerschreiden, dh Flucht. D'Zousätzlech vun dëser capacitor bewierkt de System vun Zäit zu Zäit schalt de Schlëssel ze stoppen.

De Ladegeräter ass op engem eenzege gedréckte Circuit Board mat Dimensiounen vun 89 × 27 mm montéiert, d'Montagediagramm vun deem an der Fig. Figur 2. All Elementer sinn an duerch-Lach Wunnengen, déi eng grouss Hëllef ass och fir Leit, déi net vill Erfahrung mat engem soldering Eisen hunn. Ech proposéieren net en IC Socket ze benotzen, well dat wäert d'Resistenz vun de Verbindungen zum Schaltertransistor erhéijen.

2. Solar Chargeur Installatioun Diagramm

E korrekt montéierten Apparat ass direkt prett fir ze bedreiwen an erfuerdert keng Inbetriebung. Als Deel vun der Kontroll kënnt Dir eng konstant Spannung op seng Input applizéieren an se an engem bestëmmte Beräich vu 4 ... 20 V regelen, d'Liesunge vun engem Voltmeter, deen mat der Ausgang verbonne sinn, beobachten. Et soll sawtooth änneren am Beräich vun ongeféier 18 ... 13,5 V. Den éischte Wäert ass Zesummenhang mat der Opluedstatioun vun de capacitors an ass net kritesch, mä bei 13,5 V soll de Converter erëm schaffen.

De Ladestroum hänkt vum aktuellen Wäert vun der Input Spannung ab, well den Input Stroum op ongeféier 0,44 A limitéiert ass. V. Dir kënnt dëse Wäert reduzéieren duerch Erhéijung vun der Resistenz R50, déi heiansdo fir kleng Kapazitéit Akkuen recommandéiert ass (4 Ah).

De Ladegeräter ass ugepasst fir mat engem Photovoltaikmodul mat enger nominaler Spannung vun 12 V ze schaffen. Spannungen bis 20 ... 22 V kënnen op seng Ausgänge mat nidderegem Stroumverbrauch präsent sinn, dofir sinn Kondensatoren, déi un d'Spannung vun 25 V adaptéiert sinn, installéiert. beim Input vum Konverter.D'Verloschter si sou héich, datt d'Batterie kaum gelueden ass.

Fir de Ladegerät voll ze profitéieren, verbënnt e Modul mat enger Kraaft vun 10 W oder méi. Mat manner Kraaft wäert d'Batterie och oplueden, awer méi lues.

Lëscht vun de Komponenten:

Resistenz:

R1: 0,68 Ohm/1 Watt

R2: 180 Ohm/0,25 Watt

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

Kondensatoren:

C1, C2, C8, C9: 220 μF/25 V

C3: 330 pF (Keramik)

C4…C6: 2,2 μF/50 V (MKT R = 5 mm)

C7: 1 μF/50 V (monolith.)

Semiconductors:

D1: 1H4148

D2: 1H5819

LED1: 5mm LED, zB gréng

US1:MC34063A(DIP8)

aner:

J1, J2: ARK2/5mm Connector

L1, L2: Choke 220uH (Vertikal)

S1: Mikro schalt 6 × 6 / 13mm