AVT5598 - 12V सोलर चार्जर

फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल स्वस्त होत आहेत आणि म्हणून अधिक लोकप्रिय होत आहेत. ते यशस्वीरित्या बॅटरी चार्ज करण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात, उदाहरणार्थ, देशाच्या घरात किंवा इलेक्ट्रॉनिक हवामान स्टेशनमध्ये. वर्णन केलेले डिव्हाइस एक चार्ज कंट्रोलर आहे जे इनपुट व्होल्टेजसह कार्य करण्यासाठी अनुकूल आहे जे खूप विस्तृत श्रेणीमध्ये बदलते. हे साइटवर, कॅम्प साइट किंवा कॅम्प साइटवर उपयुक्त असू शकते.

1. सौर चार्जरचे योजनाबद्ध आकृती

बफर मोडमध्ये लीड-ऍसिड बॅटरी (उदाहरणार्थ, जेल) चार्ज करण्यासाठी सिस्टमचा वापर केला जातो, म्हणजे. सेट व्होल्टेजवर पोहोचल्यानंतर, चार्जिंग करंट कमी होण्यास सुरवात होते. परिणामी, बॅटरी नेहमी स्टँडबाय मोडमध्ये असते. चार्जर पुरवठा व्होल्टेज 4 ... 25 V च्या आत बदलू शकतो.

मजबूत आणि कमकुवत सूर्यप्रकाश दोन्ही वापरण्याची क्षमता दररोज चार्जिंग वेळेत लक्षणीय वाढ करते. चार्जिंग करंट इनपुट व्होल्टेजवर खूप अवलंबून आहे, परंतु या सोल्यूशनचे फायदे सोलर मॉड्यूलमधील अतिरिक्त व्होल्टेज मर्यादित करण्यावर आहेत.

चार्जर सर्किट अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. 1. DC उर्जा स्त्रोत स्वस्त आणि सुप्रसिद्ध MC34063A प्रणालीवर आधारित SEPIC टोपोलॉजी कनवर्टर आहे. हे किल्लीच्या वैशिष्ट्यपूर्ण भूमिकेत कार्य करते. जर कंपॅरेटर (पिन 5) ला दिलेला व्होल्टेज खूप कमी असेल, तर बिल्ट-इन ट्रान्झिस्टर स्विच सतत भरणे आणि वारंवारतेसह कार्य करण्यास प्रारंभ करतो. जर हे व्होल्टेज संदर्भ व्होल्टेज (सामान्यत: 1,25 V) पेक्षा जास्त असेल तर ऑपरेशन थांबते.

SEPIC टोपोलॉजी कन्व्हर्टर, आउटपुट व्होल्टेज वाढवण्यास आणि कमी करण्यास सक्षम, बरेचदा कंट्रोलर वापरतात जे कीइंग सिग्नलचे पॅडिंग बदलू शकतात. या भूमिकेत MC34063A वापरणे हा एक क्वचितच उपाय आहे, परंतु - प्रोटोटाइप चाचणीद्वारे दर्शविल्याप्रमाणे - या अनुप्रयोगासाठी पुरेसे आहे. आणखी एक निकष किंमत होती, जी MC34063A च्या बाबतीत PWM नियंत्रकांपेक्षा लक्षणीय कमी आहे.

समांतर जोडलेले दोन कॅपेसिटर C1 आणि C2 फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूलसारख्या वीज पुरवठ्याचा अंतर्गत प्रतिकार कमी करण्यासाठी वापरले जातात. समांतर जोडणी परिणामी परजीवी पॅरामीटर्स कमी करते जसे की प्रतिरोध आणि इंडक्टन्स. या प्रक्रियेचा प्रवाह सुमारे 1A पर्यंत मर्यादित करण्यासाठी रेझिस्टर R0,44 चा वापर केला जातो. जास्त करंटमुळे एकात्मिक सर्किट जास्त गरम होऊ शकते. कॅपेसिटर C3 ऑपरेटिंग वारंवारता सुमारे 80 kHz वर सेट करते.

इंडक्टर्स L1 आणि L2 आणि कॅपेसिटर C4-C6 चे परिणामी कॅपेसिटन्स निवडले जातात जेणेकरून कनवर्टर खूप विस्तृत व्होल्टेज श्रेणीमध्ये कार्य करू शकेल. कॅपेसिटरच्या समांतर कनेक्शनमुळे परिणामी ESR आणि ESL कमी होणे अपेक्षित होते.

डायोड LED1 चा वापर कंट्रोलरची कार्यक्षमता तपासण्यासाठी केला जातो. तसे असल्यास, व्होल्टेजचा व्हेरिएबल घटक कॉइल L2 वर जमा केला जातो, जो या डायोडच्या चमकाने पाहिला जाऊ शकतो. ते S1 बटण दाबून चालू होते जेणेकरुन ते सर्व वेळ बेशुद्धपणे चमकत नाही. रेझिस्टर R3 त्‍याच्‍या करंटला सुमारे 2 mA पर्यंत मर्यादित करते आणि D1 LED डायोडला जास्त टर्न-ऑफ व्होल्टेजमुळे होणार्‍या बिघाडापासून संरक्षण करते. कमी वर्तमान वापर आणि कमी व्होल्टेजमध्ये चांगल्या कनवर्टर स्थिरतेसाठी रेझिस्टर R4 जोडला जातो. L2 कॉइल लोडला दिलेली काही ऊर्जा ते शोषून घेते. हे कार्यक्षमतेवर परिणाम करते, परंतु लहान आहे - त्यातून वाहणार्या विद्युत् प्रवाहाचे प्रभावी मूल्य केवळ काही मिलीअँप आहे.

कॅपॅसिटर C8 आणि C9 डायोड D2 द्वारे पुरवलेले तरंग प्रवाह गुळगुळीत करतात. रेझिस्टिव्ह डिव्हायडर R5-R7 आउटपुट व्होल्टेज अंदाजे 13,5V वर सेट करते, जे बफर ऑपरेशन दरम्यान 12V जेल बॅटरी टर्मिनल्सवर योग्य व्होल्टेज आहे. हे व्होल्टेज तापमानानुसार किंचित बदलले पाहिजे, परंतु ही वस्तुस्थिती सिस्टीम साधी ठेवण्यासाठी वगळण्यात आली आहे. हा रेझिस्टर डिव्हायडर कनेक्ट केलेल्या बॅटरीला सर्व वेळ लोड करतो, त्यामुळे त्याला जास्तीत जास्त संभाव्य प्रतिकार असणे आवश्यक आहे.

कॅपेसिटर C7 तुलनाकर्त्याने पाहिलेला व्होल्टेज रिपल कमी करतो आणि फीडबॅक लूपचा प्रतिसाद कमी करतो. त्याशिवाय, जेव्हा बॅटरी डिस्कनेक्ट केली जाते, तेव्हा आउटपुट व्होल्टेज इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटरसाठी सुरक्षित मूल्यापेक्षा जास्त असू शकते, म्हणजे एस्केप. या कॅपेसिटरच्या जोडणीमुळे सिस्टम वेळोवेळी की स्विच करणे थांबवते.

चार्जर एका बाजूच्या मुद्रित सर्किट बोर्डवर 89 × 27 मिमीच्या परिमाणांसह आरोहित आहे, ज्याचा असेंबली आकृती अंजीर मध्ये दर्शविला आहे. चित्र १. सर्व घटक थ्रू-होल हाऊसिंगमध्ये आहेत, जे सोल्डरिंग लोहाचा जास्त अनुभव नसलेल्या लोकांसाठी देखील एक उत्तम मदत आहे. मी IC सॉकेट न वापरण्याचा सल्ला देतो कारण ते स्विच ट्रान्झिस्टरच्या कनेक्शनचा प्रतिकार वाढवेल.

2. सोलर चार्जर इंस्टॉलेशन डायग्राम

योग्यरित्या असेंबल केलेले डिव्हाइस ऑपरेशनसाठी त्वरित तयार आहे आणि कोणत्याही कमिशनिंगची आवश्यकता नाही. नियंत्रणाचा भाग म्हणून, आपण त्याच्या इनपुटवर स्थिर व्होल्टेज लागू करू शकता आणि आउटपुटशी कनेक्ट केलेल्या व्होल्टमीटरच्या रीडिंगचे निरीक्षण करून 4 ... 20 V च्या दिलेल्या श्रेणीमध्ये त्याचे नियमन करू शकता. हे अंदाजे 18 ... 13,5 व्ही च्या श्रेणीमध्ये सॉटूथ बदलले पाहिजे. पहिले मूल्य कॅपेसिटरच्या चार्जिंगशी संबंधित आहे आणि ते गंभीर नाही, परंतु 13,5 व्ही वर कन्व्हर्टरने पुन्हा कार्य केले पाहिजे.

चार्जिंग करंट इनपुट व्होल्टेजच्या वर्तमान मूल्यावर अवलंबून असते, कारण इनपुट करंट अंदाजे 0,44 A पर्यंत मर्यादित आहे. मोजमापांवरून असे दिसून आले आहे की 50 च्या व्होल्टेजवर बॅटरी चार्जिंग करंट अंदाजे 4 mA (0,6 V) पासून अंदाजे 20 A.A पर्यंत बदलते. V. तुम्ही प्रतिरोध R1 वाढवून हे मूल्य कमी करू शकता, जे कधीकधी लहान क्षमतेच्या बॅटरीसाठी (2 Ah) सल्ला दिला जातो.

चार्जरला 12 V च्या नाममात्र व्होल्टेजसह फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूलसह ​​कार्य करण्यासाठी अनुकूल केले जाते. 20 पर्यंत व्होल्टेज ... 22 V कमी वर्तमान वापरासह त्याच्या आउटपुटवर उपस्थित असू शकतात, म्हणून, 25 V च्या व्होल्टेजशी जुळवून घेतलेले कॅपेसिटर स्थापित केले जातात. कन्व्हर्टरच्या इनपुटवर. नुकसान इतके जास्त आहे की बॅटरी महत्प्रयासाने चार्ज होत नाही.

चार्जरचा पूर्ण फायदा घेण्यासाठी, 10 W किंवा त्याहून अधिक पॉवर असलेले मॉड्यूल संलग्न करा. कमी पॉवरसह, बॅटरी देखील चार्ज होईल, परंतु अधिक हळू.

घटकांची यादी:

प्रतिरोधक:

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

कॅपेसिटर:

C1, C2, C8, C9: 220 μF/25 V

C3: 330 pF (सिरेमिक)

C4…C6: 2,2 μF/50 V (MKT R = 5 मिमी)

C7: 1 μF / 50 V (मोनोलिथिक)

सेमीकंडक्टर:

D1: 1H4148

D2: 1H5819

LED1: 5mm LED, उदा. हिरवा

US1:MC34063A(DIP8)

इतर:

J1, J2: ARK2/5mm कनेक्टर

L1, L2: चोक 220uH (उभ्या)

S1: मायक्रो स्विच 6×6/13mm