AVT5598 - 12V सोलर चार्जर

फोटोवोल्टिक मॉड्यूल सस्ते होते जा रहे हैं और इसलिए अधिक लोकप्रिय हो रहे हैं। उनका उपयोग बैटरी चार्ज करने के लिए सफलतापूर्वक किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, किसी देश के घर या इलेक्ट्रॉनिक मौसम स्टेशन में। वर्णित डिवाइस एक इनपुट वोल्टेज के साथ काम करने के लिए अनुकूलित एक चार्ज नियंत्रक है जो बहुत विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होता है। यह साइट पर, कैंप साइट या कैंप साइट में उपयोगी हो सकता है।

1. सौर अभियोक्ता का योजनाबद्ध आरेख

सिस्टम का उपयोग बफर मोड में लीड-एसिड बैटरी (उदाहरण के लिए, जेल) को चार्ज करने के लिए किया जाता है, यानी। सेट वोल्टेज पर पहुंचने के बाद, चार्जिंग करंट गिरने लगता है। नतीजतन, बैटरी हमेशा स्टैंडबाय मोड में रहती है। चार्जर की आपूर्ति वोल्टेज 4 ... 25 वी के भीतर भिन्न हो सकती है।

तेज और कमजोर दोनों तरह की धूप का उपयोग करने की क्षमता प्रति दिन चार्जिंग समय को काफी बढ़ा देती है। चार्जिंग करंट इनपुट वोल्टेज पर अत्यधिक निर्भर है, लेकिन इस समाधान में सौर मॉड्यूल से अतिरिक्त वोल्टेज को सीमित करने के फायदे हैं।

चार्जर सर्किट अंजीर में दिखाया गया है। 1. डीसी पावर स्रोत सस्ते और प्रसिद्ध MC34063A सिस्टम पर आधारित एक SEPIC टोपोलॉजी कन्वर्टर है। यह एक कुंजी की विशिष्ट भूमिका में काम करता है। यदि तुलनित्र (पिन 5) को आपूर्ति की गई वोल्टेज बहुत कम है, तो अंतर्निर्मित ट्रांजिस्टर स्विच निरंतर भरने और आवृत्ति के साथ काम करना शुरू कर देता है। यदि यह वोल्टेज संदर्भ वोल्टेज (आमतौर पर 1,25 वी) से अधिक हो तो ऑपरेशन बंद हो जाता है।

SEPIC टोपोलॉजी कन्वर्टर्स, आउटपुट वोल्टेज को बढ़ाने और कम करने दोनों में सक्षम, अधिक बार नियंत्रकों का उपयोग करते हैं जो कुंजीयन सिग्नल की पैडिंग को बदल सकते हैं। इस भूमिका में MC34063A का उपयोग करना एक दुर्लभ समाधान है, लेकिन - जैसा कि प्रोटोटाइप परीक्षण द्वारा दिखाया गया है - इस एप्लिकेशन के लिए पर्याप्त है। एक अन्य मानदंड कीमत थी, जो MC34063A के मामले में PWM नियंत्रकों की तुलना में काफी कम है।

समानांतर में जुड़े दो कैपेसिटर C1 और C2 का उपयोग बिजली आपूर्ति के आंतरिक प्रतिरोध को कम करने के लिए किया जाता है जैसे कि फोटोवोल्टिक मॉड्यूल। समानांतर कनेक्शन परिणामी परजीवी मापदंडों जैसे प्रतिरोध और अधिष्ठापन को कम करता है। इस प्रक्रिया के करंट को लगभग 1A तक सीमित करने के लिए रेसिस्टर R0,44 का उपयोग किया जाता है। उच्च धारा के कारण एकीकृत सर्किट गर्म हो सकता है। कैपेसिटर C3 ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी को लगभग 80 kHz पर सेट करता है।

इंडक्टर्स एल 1 और एल 2 और कैपेसिटर सी 4-सी 6 के परिणामी कैपेसिटेंस का चयन किया जाता है ताकि कनवर्टर बहुत व्यापक वोल्टेज रेंज में काम कर सके। कैपेसिटर का समानांतर कनेक्शन परिणामी ESR और ESL को कम करने वाला था।

डायोड LED1 का उपयोग नियंत्रक की कार्यक्षमता का परीक्षण करने के लिए किया जाता है। यदि ऐसा है, तो वोल्टेज का परिवर्तनशील घटक कॉइल L2 पर जमा हो जाता है, जिसे इस डायोड की चमक से देखा जा सकता है। यह S1 बटन दबाकर चालू हो जाता है ताकि यह हर समय बिना सोचे समझे चमक न जाए। रेसिस्टर R3 अपने करंट को लगभग 2 mA तक सीमित करता है, और D1 LED डायोड को अत्यधिक टर्न-ऑफ वोल्टेज के कारण टूटने से बचाता है। कम वर्तमान खपत और कम वोल्टेज पर बेहतर कनवर्टर स्थिरता के लिए प्रतिरोधी आर 4 जोड़ा जाता है। यह कुछ ऊर्जा को अवशोषित करता है जो L2 कॉइल लोड को देता है। यह दक्षता को प्रभावित करता है, लेकिन छोटा है - इसके माध्यम से बहने वाली धारा का प्रभावी मूल्य केवल कुछ मिलीमीटर है।

कैपेसिटर C8 और C9 डायोड D2 के माध्यम से आपूर्ति की जाने वाली तरंग धारा को सुचारू करते हैं। प्रतिरोधक विभक्त R5-R7 आउटपुट वोल्टेज को लगभग 13,5V पर सेट करता है, जो बफर ऑपरेशन के दौरान 12V जेल बैटरी टर्मिनलों पर सही वोल्टेज है। यह वोल्टेज तापमान के साथ थोड़ा भिन्न होना चाहिए, लेकिन सिस्टम को सरल रखने के लिए इस तथ्य को छोड़ दिया गया है। यह रेसिस्टर डिवाइडर कनेक्टेड बैटरी को हर समय लोड करता है, इसलिए इसमें उच्चतम संभव प्रतिरोध होना चाहिए।

संधारित्र C7 तुलनित्र द्वारा देखे गए वोल्टेज तरंग को कम करता है और फीडबैक लूप की प्रतिक्रिया को धीमा कर देता है। इसके बिना, जब बैटरी काट दी जाती है, तो आउटपुट वोल्टेज इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के लिए सुरक्षित मान से अधिक हो सकता है, यानी बच निकल सकता है। इस संधारित्र के जुड़ने से सिस्टम समय-समय पर कुंजी स्विच करना बंद कर देता है।

चार्जर एक तरफा मुद्रित सर्किट बोर्ड पर 89 × 27 मिमी के आयामों के साथ लगाया गया है, जिसका असेंबली आरेख अंजीर में दिखाया गया है। आंकड़ा 2. सभी तत्व थ्रू-होल हाउसिंग में हैं, जो उन लोगों के लिए भी बहुत मददगार है, जिन्हें सोल्डरिंग आयरन के साथ ज्यादा अनुभव नहीं है। मेरा सुझाव है कि आईसी सॉकेट का उपयोग न करें क्योंकि यह स्विच ट्रांजिस्टर के कनेक्शन के प्रतिरोध को बढ़ा देगा।

2. सौर अभियोक्ता स्थापना आरेख

एक सही ढंग से इकट्ठा किया गया उपकरण तुरंत संचालन के लिए तैयार है और इसके लिए किसी कमीशन की आवश्यकता नहीं है। नियंत्रण के भाग के रूप में, आप इसके इनपुट पर एक निरंतर वोल्टेज लागू कर सकते हैं और आउटपुट से जुड़े वोल्टमीटर के रीडिंग को देखते हुए इसे 4 ... 20 वी की दी गई सीमा में नियंत्रित कर सकते हैं। इसे लगभग 18 ... 13,5 V की सीमा में चूरा बदलना चाहिए। पहला मान कैपेसिटर की चार्जिंग से संबंधित है और महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन 13,5 V पर कनवर्टर को फिर से काम करना चाहिए।

चार्जिंग करंट इनपुट वोल्टेज के करंट वैल्यू पर निर्भर करता है, क्योंकि इनपुट करंट लगभग 0,44 A तक सीमित है। मापों से पता चला है कि बैटरी चार्जिंग करंट लगभग 50 mA (4 V) से लगभग 0,6 A.A के वोल्टेज पर 20 के वोल्टेज पर भिन्न होता है। V. आप प्रतिरोध R1 को बढ़ाकर इस मान को कम कर सकते हैं, जो कभी-कभी छोटी क्षमता वाली बैटरी (2 Ah) के लिए उचित होता है।

चार्जर को 12 वी के नाममात्र वोल्टेज के साथ एक फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के साथ काम करने के लिए अनुकूलित किया गया है। 20 तक वोल्टेज ... 22 वी कम वर्तमान खपत के साथ इसके आउटपुट पर मौजूद हो सकता है, इसलिए, 25 वी के वोल्टेज के अनुकूल कैपेसिटर स्थापित किए जाते हैं। कनवर्टर के इनपुट पर नुकसान इतना अधिक है कि बैटरी मुश्किल से चार्ज होती है।

चार्जर का पूरा लाभ उठाने के लिए, एक मॉड्यूल को 10 W या अधिक की शक्ति से कनेक्ट करें। कम शक्ति के साथ, बैटरी भी चार्ज होगी, लेकिन अधिक धीमी गति से।

घटकों की सूची:

प्रतिरोधक:

R1: 0,68 ओम/1W

R2: 180 ओम/0,25W

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

संधारित्र:

C1, C2, C8, C9: 220 μF/25 V

सी 3: 330 पीएफ (सिरेमिक)

C4…C6: 2,2 μF/50 V (MKT R = 5 मिमी)

C7: 1μF/50V (मोनोलिथ।)

अर्धचालक:

D1: 1H4148

D2: 1H5819

LED1: 5mm LED, उदा. हरा;

यूएस1: एमसी34063ए (डीआईपी8)

अन्य:

J1, J2: ARK2/5mm कनेक्टर

L1, L2: चोक 220uH (ऊर्ध्वाधर)

S1: माइक्रो स्विच 6×6/13mm