L’article analitza de manera exhaustiva un circuit intel·ligent de carregador de telèfon mòbil basat en MPPT. La idea va ser sol·licitada per un dels àvids lectors d’aquest bloc.
Especificacions tècniques
Sóc estudiant de darrer curs d’electricitat i electrònica. El títol del meu darrer any és el carregador solar intel·ligent per a telèfons mòbils. Tenia l'esperança que el senyor em pugui ajudar a fer intel·ligent un carregador solar.
Alguna cosa que em vaig trobar era utilitzar la interfície d'usuari, com ara l'ús de leds, per informar a l'usuari si la radiació solar és suficient per carregar el carregador o alguna cosa semblant. Però no estic segur de com serà el circuit i de quins components es necessiten. Amb l'esperança de rebre ajuda de senyor.
Pensava en utilitzar la interfície d'usuari per fer el carregador solar 'intel·ligent'. Amb una funció que informa a l'usuari si la quantitat de llum solar és suficient per a una càrrega eficient. Per exemple, si la radiació lumínica és massa baixa, s'informarà l'usuari mitjançant un LED il·luminat o una pantalla.
I quan el carregador solar està completament carregat, s’encén un LED per informar a l’usuari que el carregador solar està llest per al seu ús.
Això és el que he pensat en desenvolupar fins ara senyor. Però no estic segur de la seva complexitat, per tant, estic obert a qualsevol nou suggeriment per millorar aquest disseny.
També he llegit alguns articles al bloc de senyor sobre mppt. No estic segur de si hauria de considerar afegir-ho a aquest disseny, ja que no estic familiaritzat amb la complexitat de construir aquest circuit.
Se suposa que he de desenvolupar un carregador solar intel·ligent portàtil per a telèfons mòbils . Per tant, em vaig plantejar d’utilitzar la interfície d’usuari per informar els usuaris com un mètode “intel·ligent”. Amb l’esperança que el senyor em pugui ajudar amb el desenvolupament d’aquest circuit. També estic obert a qualsevol suggeriment nou, senyor.
Gràcies pels vostres comentaris ràpids i agraeixo la vostra ajuda senyor.
Que tingueu un bon dia senyor.
El disseny
En referència al circuit de carregador solar intel·ligent anterior, el disseny es pot dividir en tres etapes fonamentals:
1) El mosfet basat convertidor de dòlars escenari.
2) L'etapa astable IC 555 i
3) El basat en opamp rastrejador solar MPPT escenari.
Les etapes estan dissenyades per funcionar de la manera següent:
El convertidor Buck consisteix bàsicament en un mosfet de canal P, un díode de resposta ràpida i un inductor. Aquesta etapa s'inclou per aconseguir la quantitat desitjada de tensió reduïda amb la màxima eficiència, ja que la pèrdua en forma de calor i altres paràmetres és mínima mitjançant una topologia de buck.
L'etapa IC 555
L'escenari IC 555 està preparat per generar una freqüència per al convertidor Buck MOSFET i també com a regulador de voltatge constant a través del seu pin de control5. El BJT a la seva pin5 posa a terra i apaga la freqüència del convertidor de buck cada vegada que rep un senyal d’activació base, ja sigui des de l’etapa de seguiment opamp o des de la retroalimentació configurada a través de la sortida del convertidor de buck mitjançant el valor predefinit de 10k.
Arribant a l’etapa opamp, les seves entrades es poden veure configurades de manera que el potencial a l’entrada inversora de l’IC es mantingui una mica més alt que la seva entrada no inversora a causa de la presència dels tres díodes de caiguda 1N4148.
La configuració predeterminada de 10 k s’ajusta de manera que a la tensió màxima la tensió solar de mostra al pin2 es mantingui just inferior a la tensió d’alimentació del pin7, això és essencial ja que l’alimentació d’entrada no ha de ser superior a la tensió d’alimentació de l’IC segons les normes estàndard i especificacions del CI.
En la situació anterior, el pin de sortida 6 de l’opamp es manté a un potencial zero a causa del potencial d’ombra inferior del pin3 que el pin2.
L'optimització MPPT
En condicions de càrrega òptimes, quan les especificacions de tensió de càrrega són iguals a la tensió nominal del panell solar, el panell funciona automàticament amb la màxima eficiència i el rastrejador opamp es manté latent, però en cas que es detecti una sobrecàrrega inigualable o incompatible, la tensió del panell tendeix per baixar amb el nivell de tensió de càrrega.
La situació es rastreja al pin2, que també experimenta una caiguda de tensió proporcional, però el potencial del pin3 es manté sòlid i sense moure’s a causa de la presència del condensador de 10uF, fins al moment en què el potencial pin2 tendeix a baixar de la caiguda de 3 díodes establerta a través del pin3. . El Pin3 ara comença a ser testimoni d’un potencial creixent que el pin2, que instantàniament fa un màxim al pin6 del CI.
L'alt de dalt al pin6 envia un disparador a la base del transistor BC547 situat a través del pin5 de l'IC555. Això obliga l’astable a apagar-se a si mateix i a la sortida del dòlar, cosa que al seu torn fa que la càrrega sigui ineficaç restablint la normalitat a través del panell i l’etapa de seguiment opamp ... el cicle continua canviant ràpidament, garantint un voltatge optimitzat per a la càrrega i càrrega optimitzada per al panell de manera que la seva tensió no caigui mai per sota de la seva zona crítica de 'genoll'.
L'inductor de l'etapa del convertidor es pot construir mitjançant un cable imant de 22 SWG, amb unes 20 voltes sobre qualsevol nucli de ferrita adequat.
El valor predeterminat de 10 k es pot utilitzar per ajustar la tensió del dòlar als nivells requerits segons les especificacions de càrrega.
Com configurar el circuit
Un cop construït, el carregador solar intel·ligent explicat anteriorment es pot configurar amb els procediments següents:
1) No connecteu cap càrrega a la sortida.
2) Apliqueu un corrent continu extern (corrent molt baix) a l'entrada del circuit on es pretengui connectar el panell. Aquest CC hauria d'estar a un nivell aproximadament igual a les especificacions de tensió màxima del tauler seleccionades.
3) Ajusteu el valor predeterminat de 10 k de l’opamp de manera que el potencial del pin2 sigui lleugerament inferior al potencial del pin7 del CI.
4) A continuació, ajusteu l'altra configuració predeterminada de 10 k de manera que la sortida del convertidor Buck produeixi una tensió igual a la tensió de càrrega prevista. Si és necessari carregar un telèfon mòbil, el voltatge es pot establir a 5 V, per a una cèl·lula d’ions Li es pot establir a 4,2 V, etc.
4) Finalment, connecteu una càrrega fictícia que pugui tenir una tensió de funcionament molt inferior a la CC d’entrada, però una corrent més alta que la CC d’entrada .... i comproveu la resposta general del circuit.
El circuit ha de produir els resultats següents:
Amb l'alimentació pin6 connectada amb el pin5 BJT de l'IC 555, el CC no hauria de mostrar una caiguda superior a 2V que la seva magnitud real. És a dir, si la CC d’entrada és de 15V i la càrrega és de 6V, es pot veure que la caiguda a la CC d’entrada no supera els 13V.
Per contra, amb el pin6 desconnectat, aquest ha de caure i alinear-se d’acord amb la tensió de càrrega, és a dir, si la CC és de 15V i la càrrega és de 6V, es pot veure que la CC d’entrada cau a 6V.
Els resultats anteriors confirmarien un funcionament correcte i òptim del circuit de carregador de telèfon mòbil solar intel·ligent proposat.
Les etapes s'han de construir, provar, confirmar pas a pas i després integrar-les juntes.
Anterior: carregar una bateria de mòbil amb una bateria per a portàtils Següent: Circuit intermitent del codi Morse per al far
