AVT5598 – 12V արևային լիցքավորիչ

Ֆոտովոլտային մոդուլները դառնում են ավելի էժան և, հետևաբար, դառնում են ավելի տարածված: Նրանք կարող են հաջողությամբ օգտագործվել մարտկոցներ լիցքավորելու համար, օրինակ, երկրի տանը կամ էլեկտրոնային եղանակային կայանում: Նկարագրված սարքը լիցքավորման կարգավորիչ է, որը հարմարեցված է մուտքային լարման հետ աշխատելու համար, որը տատանվում է շատ լայն տիրույթում: Այն կարող է օգտակար լինել կայքում, ճամբարում կամ ճամբարում:

1. Արևային լիցքավորիչի սխեմատիկ դիագրամ

Համակարգն օգտագործվում է կապարաթթվային մարտկոցը (օրինակ՝ գել) լիցքավորելու համար բուֆերային ռեժիմում, այսինքն. սահմանված լարման հասնելուց հետո լիցքավորման հոսանքը սկսում է ընկնել: Արդյունքում մարտկոցը միշտ սպասման ռեժիմում է: Լիցքավորիչի մատակարարման լարումը կարող է տատանվել 4 ... 25 Վ-ի սահմաններում:

Թե՛ ուժեղ, թե՛ թույլ արևի լույսն օգտագործելու հնարավորությունը զգալիորեն մեծացնում է օրական լիցքավորման ժամանակը: Լիցքավորման հոսանքը մեծապես կախված է մուտքային լարումից, սակայն այս լուծումը առավելություններ ունի արևային մոդուլից ավելորդ լարումը պարզապես սահմանափակելու նկատմամբ:

Լիցքավորիչի սխեման ներկայացված է նկ. 1. DC էներգիայի աղբյուրը SEPIC տոպոլոգիայի փոխարկիչ է, որը հիմնված է էժան և հայտնի MC34063A համակարգի վրա: Այն աշխատում է բանալու բնորոշ դերում: Եթե ​​համեմատիչին մատակարարվող լարումը (փին 5) չափազանց ցածր է, ներկառուցված տրանզիստորային անջատիչը սկսում է աշխատել մշտական ​​լիցքավորմամբ և հաճախականությամբ: Գործողությունը դադարում է, եթե այս լարումը գերազանցում է հղման լարումը (սովորաբար 1,25 Վ):

SEPIC տոպոլոգիայի փոխարկիչները, որոնք կարող են ինչպես բարձրացնել, այնպես էլ նվազեցնել ելքային լարումը, շատ ավելի հաճախ օգտագործում են կարգավորիչներ, որոնք կարող են փոխել բանալիների ազդանշանի լիցքը: Այս դերում MC34063A-ի օգտագործումը հազվադեպ լուծում է, բայց, ինչպես ցույց է տրված նախատիպի փորձարկումը, բավարար է այս հավելվածի համար: Մեկ այլ չափանիշ էր գինը, որը MC34063A-ի դեպքում զգալիորեն ցածր է, քան PWM կարգավորիչները:

Զուգահեռաբար միացված երկու կոնդենսատորներ C1 և C2 օգտագործվում են էլեկտրամատակարարման ներքին դիմադրությունը նվազեցնելու համար, ինչպիսին է ֆոտոգալվանային մոդուլը: Զուգահեռ կապը նվազեցնում է առաջացող մակաբույծային պարամետրերը, ինչպիսիք են դիմադրությունը և ինդուկտիվությունը: Resistor R1-ն օգտագործվում է այս գործընթացի հոսանքը սահմանափակելու համար մոտ 0,44 Ա: Ավելի բարձր հոսանքը կարող է առաջացնել ինտեգրված սխեմայի գերտաքացում: C3 կոնդենսատորը սահմանում է աշխատանքային հաճախականությունը մոտ 80 կՀց:

L1 և L2 ինդուկտորները և C4-C6 կոնդենսատորների ստացված հզորությունը ընտրված են այնպես, որ փոխարկիչը կարողանա աշխատել շատ լայն լարման տիրույթում: Ենթադրվում էր, որ կոնդենսատորների զուգահեռ միացումը նվազեցնում է ստացված ESR-ը և ESL-ը:

Diode LED1-ը օգտագործվում է կարգավորիչի ֆունկցիոնալությունը ստուգելու համար: Եթե ​​այո, ապա լարման փոփոխական բաղադրիչը դրվում է կծիկի L2-ի վրա, որը կարելի է դիտարկել այս դիոդի փայլով: Այն միանում է՝ սեղմելով S1 կոճակը, որպեսզի անընդհատ անիմաստ չփայլի։ Resistor R3-ը սահմանափակում է իր հոսանքը մոտ 2 մԱ-ով, իսկ D1-ը պաշտպանում է LED դիոդը խափանումից, որն առաջանում է չափազանց անջատման լարման հետևանքով: R4 դիմադրությունը ավելացվել է փոխարկիչի ավելի լավ կայունության համար ցածր ընթացիկ սպառման և ցածր լարման դեպքում: Այն կլանում է էներգիայի մի մասը, որը L2 կծիկը տալիս է բեռին: Այն ազդում է արդյունավետության վրա, բայց փոքր է. դրա միջով անցնող հոսանքի արդյունավետ արժեքը ընդամենը մի քանի միլիամպ է:

C8 և C9 կոնդենսատորները հարթեցնում են D2 դիոդով մատակարարվող ալիքային հոսանքը: Դիմադրողական բաժանարար R5-R7 ելքային լարումը սահմանում է մոտավորապես 13,5 Վ, ինչը ճիշտ լարումն է 12 Վ գելային մարտկոցի տերմինալներում բուֆերային աշխատանքի ընթացքում: Այս լարումը պետք է փոքր-ինչ տարբերվի ջերմաստիճանից, սակայն այս փաստը բաց է թողնվել՝ համակարգը պարզ պահելու համար: Այս ռեզիստորի բաժանարարը մշտապես բեռնում է միացված մարտկոցը, ուստի այն պետք է ունենա առավելագույն հնարավոր դիմադրություն:

C7 կոնդենսատորը նվազեցնում է համեմատիչի կողմից տեսած լարման ալիքը և դանդաղեցնում հետադարձ կապի արձագանքը: Առանց դրա, երբ մարտկոցն անջատված է, ելքային լարումը կարող է գերազանցել էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների անվտանգ արժեքը, այսինքն՝ փախուստը: Այս կոնդենսատորի ավելացումը հանգեցնում է նրան, որ համակարգը ժամանակ առ ժամանակ դադարեցնում է բանալին միացնելը:

Լիցքավորիչը տեղադրված է 89 × 27 մմ չափսերով միակողմանի տպագիր տպատախտակի վրա, որի հավաքման դիագրամը ներկայացված է Նկ. նկար 2. Բոլոր տարրերը գտնվում են միջանցքային պատյաններում, ինչը մեծ օգնություն է նույնիսկ այն մարդկանց համար, ովքեր չունեն զոդման երկաթի հետ աշխատելու մեծ փորձ: Ես առաջարկում եմ չօգտագործել IC վարդակից, քանի որ դա կբարձրացնի անջատիչ տրանզիստորի միացումների դիմադրությունը:

2. Արևային լիցքավորիչի տեղադրման դիագրամ

Ճիշտ հավաքված սարքն անմիջապես պատրաստ է շահագործման և չի պահանջում որևէ գործարկում: Որպես հսկողության մաս, դուք կարող եք մշտական ​​լարում կիրառել դրա մուտքի վրա և կարգավորել այն 4 ... 20 Վ տրված միջակայքում՝ դիտարկելով ելքին միացված վոլտմետրի ընթերցումները: Այն պետք է փոխի սղոցը մոտավորապես 18 ... 13,5 Վ-ի սահմաններում: Առաջին արժեքը կապված է կոնդենսատորների լիցքավորման հետ և կրիտիկական չէ, բայց 13,5 Վ-ում փոխարկիչը պետք է նորից աշխատի:

Լիցքավորման հոսանքը կախված է մուտքային լարման ընթացիկ արժեքից, քանի որ մուտքային հոսանքը սահմանափակվում է մոտավորապես 0,44 Ա-ով: Չափումները ցույց են տվել, որ մարտկոցի լիցքավորման հոսանքը տատանվում է մոտավորապես 50 մԱ (4 Վ)-ից մինչև մոտավորապես 0,6 Ա.Ա 20 լարման դեպքում։ V. Դուք կարող եք նվազեցնել այս արժեքը՝ ավելացնելով R1 դիմադրությունը, որը երբեմն խորհուրդ է տրվում փոքր հզորությամբ մարտկոցների համար (2 Ah):

Լիցքավորիչը հարմարեցված է 12 Վ անվանական լարմամբ ֆոտոգալվանային մոդուլի հետ աշխատելու համար: Նրա ելքերում կարող են լինել մինչև 20 ... 22 Վ լարումներ ցածր հոսանքի սպառմամբ, հետևաբար, տեղադրվում են 25 Վ լարման հարմարեցված կոնդենսատորներ: փոխարկիչի մուտքի մոտ Կորուստներն այնքան մեծ են, որ մարտկոցը գրեթե չի լիցքավորվում։

Լիցքավորիչից լիարժեք օգտվելու համար միացրեք 10 Վտ և ավելի հզորությամբ մոդուլը: Ավելի քիչ էներգիայի դեպքում մարտկոցը նույնպես կլիցքավորվի, բայց ավելի դանդաղ:

Բաղադրիչների ցանկ.

Ռեզիստորներ:

R1՝ 0,68 օհմ/1 Վտ

R2՝ 180 օհմ/0,25 Վտ

R3՝ 6,8 կՕմ / 0,25 Վտ

R4՝ 2,2 կՕմ / 0,25 Վտ

R5՝ 68 կՕմ / 0,25 Վտ

R6՝ 30 կՕմ / 0,25 Վտ

R7՝ 10 կՕմ / 0,25 Վտ

Կոնդենսատոր:

C1, C2, C8, C9: 220µF/25V

C3: 330 pF (կերամիկական)

C4…C6՝ 2,2 μF/50 V (MKT R = 5 մմ)

C7: 1µF/50V (մոնոլիտ.)

Կիսահաղորդիչներ:

D1: 1H4148

D2: 1H5819

LED1: 5 մմ LED, օրինակ՝ կանաչ

US1՝ MC34063A (DIP8)

այլ:

J1, J2: ARK2/5 մմ միակցիչ

L1, L2. խեղդել 220uH (ուղղահայաց)

S1: միկրո անջատիչ 6×6/13 մմ