AVT5598 - 12V Solar Charger

Ang photovoltaic modules nahimong mas barato ug busa nahimong mas popular. Mahimo silang malampuson nga magamit sa pag-charge sa mga baterya, pananglitan, sa usa ka balay sa nasud o usa ka electronic weather station. Ang gihulagway nga device usa ka charge controller nga gipahaom sa pagtrabaho sa usa ka input nga boltahe nga lainlain sa usa ka halapad kaayo nga range. Kini mahimong mapuslanon sa site, sa usa ka camp site o camp site.

1. Schematic diagram sa solar charger

Ang sistema gigamit sa pag-charge sa lead-acid nga baterya (pananglitan, gel) sa buffer mode, i.e. human makaabot sa gitakda nga boltahe, ang pag-charge sa kasamtangan nagsugod sa pagkahulog. Ingon usa ka sangputanan, ang baterya kanunay nga naa sa standby mode. Ang suplay nga boltahe sa charger mahimong magkalainlain sa sulod sa 4 ... 25 V.

Ang abilidad sa paggamit sa lig-on ug huyang nga kahayag sa adlaw makadugang sa oras sa pag-charge kada adlaw. Ang pag-charge sa kasamtangan nagdepende pag-ayo sa input boltahe, apan kini nga solusyon adunay mga bentaha kay sa paglimit lamang sa sobra nga boltahe gikan sa solar module.

Ang circuit sa charger gipakita sa fig. 1. Ang DC power source kay SEPIC topology converter base sa barato ug ilado nga MC34063A system. Naglihok kini sa kasagaran nga papel sa usa ka yawe. Kung ang boltahe nga gihatag sa comparator (pin 5) ubos kaayo, ang built-in nga transistor switch magsugod sa pagtrabaho nga adunay kanunay nga pagpuno ug frequency. Ang operasyon mohunong kung kini nga boltahe molapas sa reference nga boltahe (kasagaran 1,25 V).

Ang SEPIC topology converters, nga makahimo sa pagpataas ug pagpaubos sa output boltahe, mas kasagarang mogamit og mga controllers nga makausab sa padding sa keying signal. Ang paggamit sa MC34063A sa kini nga tahas usa ka dili kanunay nga solusyon, apan - ingon gipakita sa pagsulay sa prototype - igo alang sa kini nga aplikasyon. Ang laing sukdanan mao ang presyo, nga sa kaso sa MC34063A mas ubos kay sa PWM controllers.

Duha ka mga capacitor nga C1 ug C2 nga konektado nga managsama ang gigamit aron makunhuran ang internal nga pagsukol sa usa ka suplay sa kuryente sama sa usa ka module sa photovoltaic. Ang parallel nga koneksyon nagpamenos sa resulta nga parasitic parameters sama sa resistensya ug inductance. Ang Resistor R1 gigamit aron limitahan ang kasamtangan niini nga proseso ngadto sa mga 0,44A. Ang mas taas nga kasamtangan mahimong hinungdan sa sobrang kainit sa integrated circuit. Ang Capacitor C3 nagtakda sa operating frequency ngadto sa mga 80 kHz.

Ang mga inductors L1 ug L2 ug ang resulta nga kapasidad sa mga capacitor C4-C6 gipili aron ang converter makalihok sa usa ka lapad kaayo nga boltahe nga range. Ang parallel nga koneksyon sa mga capacitor kinahanglan nga makunhuran ang resulta nga ESR ug ESL.

Ang Diode LED1 gigamit sa pagsulay sa pagpaandar sa controller. Kung mao, nan ang variable nga bahin sa boltahe gideposito sa coil L2, nga mahimong makita sa kahayag sa kini nga diode. Nag-on kini pinaagi sa pagpindot sa S1 nga buton aron dili kini mosiga nga walay hinungdan sa tanang panahon. Gilimitahan sa Resistor R3 ang kasamtangan niini sa mga 2 mA, ug ang D1 nanalipod sa LED diode gikan sa pagkaguba tungod sa sobra nga turn-off nga boltahe. Resistor R4 gidugang alang sa mas maayo nga converter kalig-on sa ubos nga kasamtangan nga konsumo ug ubos nga boltahe. Gisuhop niini ang pipila ka kusog nga gihatag sa L2 coil sa karga. Kini makaapekto sa efficiency, apan mao ang gamay - ang epektibo nga bili sa kasamtangan nga nagaagay pinaagi niini mao lamang ang pipila ka milliamps.

Ang mga capacitor C8 ug C9 nagpahapsay sa ripple current nga gihatag pinaagi sa diode D2. Ang resistive divider R5-R7 nagtakda sa output boltahe sa gibana-bana nga 13,5V, nga mao ang husto nga boltahe sa 12V gel nga mga terminal sa baterya sa panahon sa buffer operation. Kini nga boltahe kinahanglan nga magkalainlain gamay sa temperatura, apan kini nga kamatuoran wala iapil aron mapasimple ang sistema. Kini nga resistor divider nagkarga sa konektado nga baterya sa tanang panahon, mao nga kini kinahanglan nga adunay pinakataas nga posible nga pagsukol.

Ang Capacitor C7 nagpamenos sa boltahe nga ripple nga nakita sa comparator ug nagpahinay sa tubag sa feedback loop. Kung wala kini, kung ang baterya dili na konektado, ang output boltahe mahimong molapas sa luwas nga kantidad alang sa mga electrolytic capacitor, i.e. pag-ikyas. Ang pagdugang niini nga kapasitor hinungdan nga ang sistema mohunong sa pagbalhin sa yawe matag karon ug unya.

Ang charger gitaod sa usa ka single-sided printed circuit board nga adunay mga dimensyon nga 89 × 27 mm, ang diagram sa asembliya nga gipakita sa Fig. hulagway 2. Ang tanan nga mga elemento naa sa mga sulud sa sulud, nga usa ka dako nga tabang bisan alang sa mga tawo nga wala’y daghang kasinatian sa usa ka soldering iron. Gisugyot ko nga dili mogamit ug IC socket tungod kay kana makadugang sa resistensya sa mga koneksyon sa switch transistor.

2. Dayagram sa pag-instalar sa solar charger

Ang usa ka husto nga gitigum nga aparato andam dayon alang sa operasyon ug wala magkinahanglan bisan unsang pag-commissioning. Isip bahin sa kontrol, mahimo nimong i-apply ang usa ka kanunay nga boltahe sa input niini ug i-regulate kini sa gihatag nga range nga 4 ... 20 V, pag-obserbar sa mga pagbasa sa usa ka voltmeter nga konektado sa output. Kini kinahanglan nga mag-usab sa sawtooth sa gibana-bana nga 18 ... 13,5 V. Ang unang bili adunay kalabutan sa pag-charge sa mga capacitor ug dili kritikal, apan sa 13,5 V ang converter kinahanglan nga magtrabaho pag-usab.

Ang pag-charge sa kasamtangan nagdepende sa kasamtangan nga bili sa input nga boltahe, tungod kay ang input nga kasamtangan limitado sa gibana-bana nga 0,44 A. Gipakita sa mga pagsukod nga ang baterya nga nag-charge sa kasamtangan nagkalainlain gikan sa gibana-bana nga 50 mA (4 V) ngadto sa gibana-bana nga 0,6 A.A sa boltahe nga 20 V. Mahimo nimong pakunhuran kini nga kantidad pinaagi sa pagdugang sa resistensya R1, nga usahay maayo alang sa gagmay nga mga baterya nga kapasidad (2 Ah).

Ang charger gipahiangay sa pagtrabaho sa usa ka photovoltaic module nga adunay nominal nga boltahe nga 12 V. Ang mga boltahe hangtod sa 20 ... 22 V mahimong naa sa mga output niini nga adunay ubos nga konsumo sa karon, busa, ang mga capacitor nga gipahaum sa boltahe nga 25 V gi-install. sa input sa converter Taas kaayo ang mga pagkawala nga halos dili ma-charge ang baterya.

Aron hingpit nga mapahimuslan ang charger, ikonektar ang usa ka module nga adunay gahum nga 10 W o labaw pa. Uban sa gamay nga gahum, ang baterya mo-charge usab, apan mas hinay.

Lista sa mga sangkap:

Mga resistor:

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

Mga kapasitor:

C1, C2, C8, C9: 220 μF/25 V

C3: 330 pF (seramiko)

C4…C6: 2,2 μF/50 V (MKT R = 5 mm)

C7: 1 μF / 50 V (monolitik)

Semiconductor:

D1: 1H4148

D2: 1H5819

LED1: 5mm LED, pananglitan berde

US1:MC34063A(DIP8)

uban pa:

J1, J2: ARK2/5mm connector

L1, L2: Pagtuok 220uH (Vertical)

S1: micro switch 6 × 6/13mm