Per fer aquest senzill circuit MPPT, primer modificem un circuit d'alimentació estàndard LM317 en un convertidor de buck i després el configurem amb un panell solar per implementar una funció MPPT.
Modificació d’una font d’alimentació LM317 en un optimitzador solar MPPT
En el nostre article anterior vam aprendre com una font d’alimentació LM317 estàndard es podria transformar en un inductor eficient circuit de font d'alimentació del convertidor de dòlars variables.
En aquest article analitzem com es podria millorar el disseny del mateix circuit en un circuit MPPT eficaç mitjançant l’addició d’un optoacoplador LDR / LED i un circuit de seguidor de tensió opamp.
A la imatge següent es pot veure el diagrama complet del circuit MPPT proposat mitjançant un convertidor Buck LM317:
La figura il·lustra el circuit MPPT discutit, el LM317 i els seus components associats constitueixen un element bàsic circuit convertidor buck la sortida de la qual es pot variar simplement variant una resistència a través de C2.
En el nostre anterior disseny de subministrament d’energia, vam veure que una olla es posicionava en paral·lel amb C2 per habilitar la funció de voltatge de sortida variable, però, ja que se suposa que el disseny actual realitza un MPPT automàtic, aquesta olla es podria veure substituïda per un acoblador opto LDR / LED. .
Com funcionen els circuits
El El LED LDR opto acoblador és un senzill dispositiu casolà on un LED vermell i un LDR estan segellats cara a cara dins d’un petit tancament a prova de llum.
Els cables LDR aquí es poden veure connectats en paral·lel amb C2, mentre que el LED s’integra amb la sortida d’una etapa de circuit de seguidor de tensió opamp.
L’entrada de l’opamp es pot veure connectada amb el panell solar mitjançant un predefinit de 10 k.
La idea aquí és assegurar-se que, a mesura que augmenta la tensió del panell solar, també augmenta la intensitat del LED opto, cosa que al seu torn provoca la caiguda de la resistència del LDR.
La resistència a la caiguda fa que el PWM del dòlar sigui estret en els seus impulsos, evitant així que augmenti la tensió de sortida, tot i que assegura un augment proporcional del corrent per a la càrrega connectada.
En una de les meves publicacions anteriors ho vam entendre en qualsevol disseny del convertidor Buck, la sortida del convertidor depèn del PWM i del voltatge d'entrada .
Això implica que si la tensió solar tendeix a augmentar, la producció de dòlars es pot veure afectada i començar a augmentar proporcionalment. Al seu torn, això podria provocar una sobrecàrrega del tauler i degradar l'eficiència del tauler.
L’actual disseny MPPT LM317 s’encarrega d’aquesta situació a través del dispositiu LED / LDR i la funció de resistència variable LM317, i combina les dues funcions juntament amb un seguidor de tensió opamp per desenvolupar un circuit MPPT basat en PWM que s’ajusti amb eficàcia.
Sembla que l’ajust de la configuració predeterminada opamp 10k és bastant senzill.
Com ajustar el predefinit LM317 MPPT
A la llum del sol òptima, el valor predefinit de 10 k s’ajusta de manera que la sortida del convertidor Buck produeixi un voltatge al mateix nivell que l’especificació de tensió de càrrega.
Per exemple, suposem que la càrrega és una bateria de 12v, en aquest cas, la configuració predeterminada de 10K s’ajusta per produir al voltant de 14,4V.
Un cop fet això, a partir d’aquí es podria suposar que la sortida s’ajusta automàticament en resposta a la brillantor del sol ... és a dir, a mesura que augmenta la brillantor del sol, el convertidor de dòlars LM317 s’ajusta i redueix el PWM a la base de Q1 inhibint qualsevol augment en tensió, però en el procés, l’inductor L1 i C4 s’assegura que l’excés de sol es transformi en una quantitat proporcional de corrent addicional per a la bateria per permetre una càrrega més ràpida.
Per contra, si la brillantor del sol es deteriora, el PWM tendeix a eixamplar-se, provocant que la tensió de la bateria s'ajusti automàticament mantenint el nivell de 14,4V ... encara que amb una reducció proporcional del corrent.
La funcionalitat d'autooptimització es realitza durant tot el dia, garantint el resultat més eficaç del tauler per a la càrrega connectada.
ADVERTÈNCIA: EL CIRCUIT MPPT SIMPLE EXPLICAT AMB ELS LM317 ESTÀ BASAT EN L’ASSUMPSIÓ I LA SIMULACIÓ DE L’AUTOR, S’ASSESSORA ELS ESPECTADORS PER AVALUAR EL CONCEPTE DURAMENT ABANS DE PROVOCAR-LO PRÀCTICAMENT.
Anterior: LM317 Alimentació en mode de commutador variable (SMPS) Següent: Com crear un circuit de marcador de jocs controlat a distància
