9 απλά κυκλώματα φορτιστή ηλιακής μπαταρίας

Ο απλός ηλιακός φορτιστής είναι μικρές συσκευές που σας επιτρέπουν να φορτίζετε μια μπαταρία γρήγορα και φθηνά, μέσω της ηλιακής ενέργειας.

Ένας απλός ηλιακός φορτιστής πρέπει να έχει 3 βασικά χαρακτηριστικά ενσωματωμένα:

• Θα πρέπει να είναι χαμηλού κόστους.
• Λαϊκός φιλικός και εύκολος στην κατασκευή.
• Πρέπει να είναι αρκετά αποτελεσματικό για να ικανοποιεί τις θεμελιώδεις ανάγκες φόρτισης της μπαταρίας.

Η ανάρτηση εξηγεί συνολικά εννέα καλύτερα αλλά απλά κυκλώματα φορτιστή ηλιακής μπαταρίας χρησιμοποιώντας το IC LM338, τα τρανζίστορ, το MOSFET, το μετατροπέα buck κ.λπ. τα οποία μπορούν να κατασκευαστούν και να εγκατασταθούν ακόμη και από έναν απλό φόρτιση όλων των τύπων μπαταριών και χειρισμός άλλου σχετικού εξοπλισμού

ΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ

Ηλιακούς συλλέκτες δεν είναι καινούργια για εμάς και σήμερα χρησιμοποιείται εκτενώς σε όλους τους τομείς. Η κύρια ιδιότητα αυτής της συσκευής για τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια το έκανε πολύ δημοφιλές και τώρα θεωρείται έντονα ως η μελλοντική λύση για όλες τις κρίσεις ή ελλείψεις ηλεκτρικής ενέργειας.

Η ηλιακή ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας για την τροφοδοσία ηλεκτρικού εξοπλισμού ή απλά αποθηκευμένη σε κατάλληλη συσκευή αποθήκευσης για μελλοντική χρήση.

Κανονικά υπάρχει μόνο ένας αποτελεσματικός τρόπος αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας και είναι με τη χρήση επαναφορτιζόμενων μπαταριών.

Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες είναι ίσως ο καλύτερος και ο πιο αποτελεσματικός τρόπος συλλογής ή αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας για μελλοντική χρήση.

Η ενέργεια από μια ηλιακή κυψέλη ή ένα ηλιακό πάνελ μπορεί επίσης να αποθηκευτεί αποτελεσματικά έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σύμφωνα με τις δικές σας προτιμήσεις, κανονικά μετά τη δύση του ήλιου ή όταν είναι σκοτεινός και όταν η αποθηκευμένη ισχύς χρειάζεται πολύ για τη λειτουργία των φώτων.

Αν και μπορεί να φαίνεται αρκετά απλό, η φόρτιση μιας μπαταρίας από ηλιακό πάνελ δεν είναι ποτέ εύκολη, για δύο λόγους:

Η τάση από ένα ηλιακό πλαίσιο μπορεί να ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό, ανάλογα με τις προσπίπτουσες ακτίνες του ήλιου και

Το ρεύμα ποικίλλει επίσης για τους ίδιους παραπάνω λόγους.

Οι παραπάνω δύο λόγοι μπορούν να κάνουν τις παραμέτρους φόρτισης μιας τυπικής επαναφορτιζόμενης μπαταρίας πολύ απρόβλεπτες και επικίνδυνες.

ΕΚΣΥΓΧΡΟΝΙΖΩ:

Πριν εξερευνήσετε τις ακόλουθες έννοιες, πιθανότατα μπορείτε να δοκιμάσετε αυτόν τον εξαιρετικά εύκολο φορτιστή ηλιακής μπαταρίας, ο οποίος θα διασφαλίσει την ασφαλή και εγγυημένη φόρτιση μιας μικρής μπαταρίας 12V 7 Ah μέσω ενός μικρού ηλιακού πλαισίου:

Απαιτούνται ανταλλακτικά

• Ηλιακό πάνελ - 20V, 1 amp
• IC 7812 - 1ο
• 1N4007 Δίοδοι - 3nos
• 2k2 1/4 watt αντίσταση - 1no

Αυτό φαίνεται ωραίο, έτσι δεν είναι. Στην πραγματικότητα, το IC και οι δίοδοι θα μπορούσαν ήδη να στηρίζονται στο ηλεκτρονικό κουτί ανεπιθύμητης αλληλογραφίας σας, οπότε πρέπει να τα αγοράσετε. Τώρα ας δούμε πώς μπορούν να διαμορφωθούν για το τελικό αποτέλεσμα.

Ο εκτιμώμενος χρόνος που απαιτείται για τη φόρτιση της μπαταρίας από 11V έως 14V είναι περίπου 8 ώρες.

Όπως γνωρίζουμε, το IC 7812 θα παράγει σταθερό 12V στην έξοδο που δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για φόρτιση μπαταρίας 12V. Οι 3 δίοδοι που συνδέονται στα τερματικά γείωσης (GND) εισάγονται ειδικά για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος και για την αναβάθμιση της εξόδου IC σε περίπου 12 + 0,7 + 0,7 + 0,7 V = 14,1 V, που είναι ακριβώς αυτό που απαιτείται για τη φόρτιση 12 V πλήρως μπαταρία.

Η πτώση 0,7 V σε κάθε δίοδο αυξάνει το κατώφλι γείωσης του IC με καθορισμένο επίπεδο αναγκάζοντας το IC να ρυθμίσει την έξοδο στα 14,1 V αντί για 12 V. Η αντίσταση 2k2 χρησιμοποιείται για να ενεργοποιήσει ή να προκαλέσει πόλωση των διόδων έτσι ώστε να μπορεί να διεξάγει και επιβολή της προβλεπόμενης συνολικής πτώσης 2,1 V.

Κάνοντας το ακόμα πιο απλό

Αν ψάχνετε για έναν ακόμη απλούστερο ηλιακό φορτιστή, τότε πιθανότατα δεν μπορεί να υπάρχει τίποτα πιο απλό από το να συνδέσετε έναν κατάλληλα βαθμολογημένο ηλιακό πίνακα απευθείας με την αντίστοιχη μπαταρία μέσω μιας δίοδος αποκλεισμού, όπως φαίνεται παρακάτω:

Παρόλο που, ο παραπάνω σχεδιασμός δεν περιλαμβάνει ρυθμιστή, θα εξακολουθήσει να λειτουργεί καθώς η έξοδος ρεύματος του πίνακα είναι ονομαστική και αυτή η τιμή θα δείξει επιδείνωση μόνο καθώς ο ήλιος αλλάζει τη θέση του.

Ωστόσο, για μια μπαταρία που δεν έχει αποφορτιστεί πλήρως, η παραπάνω απλή ρύθμιση μπορεί να προκαλέσει κάποια βλάβη στην μπαταρία, καθώς η μπαταρία τείνει να φορτιστεί γρήγορα και θα συνεχίσει να φορτίζεται σε μη ασφαλή επίπεδα και για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους.

1) Χρήση του LM338 ως Solar Controller

Αλλά χάρη στις σύγχρονες εξαιρετικά ευέλικτες μάρκες όπως το LM 338 και LM 317 , που μπορεί να χειριστεί τις παραπάνω καταστάσεις πολύ αποτελεσματικά, καθιστώντας τη διαδικασία φόρτισης όλων των επαναφορτιζόμενων μπαταριών μέσω ενός ηλιακού πλαισίου πολύ ασφαλή και επιθυμητή.

Το κύκλωμα ενός απλού φορτιστή ηλιακής μπαταρίας LM338 φαίνεται παρακάτω, χρησιμοποιώντας το IC LM338:

Το διάγραμμα κυκλώματος δείχνει μια απλή ρύθμιση χρησιμοποιώντας το IC LM 338 το οποίο έχει διαμορφωθεί στον τυπικό ρυθμιζόμενο τρόπο τροφοδοσίας.

Χρήση μιας τρέχουσας δυνατότητας ελέγχου

Η ειδικότητα του σχεδιασμού είναι ότι ενσωματώνει ένα τρέχων έλεγχος χαρακτηριστικό επίσης.

Αυτό σημαίνει ότι, εάν το ρεύμα τείνει να αυξάνεται στην είσοδο, το οποίο κανονικά μπορεί να λαμβάνει χώρα όταν η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας αυξάνεται αναλογικά, η τάση του φορτιστή μειώνεται αναλογικά, τραβώντας το ρεύμα πίσω στην καθορισμένη βαθμολογία.

Όπως μπορούμε να δούμε στο διάγραμμα, ο συλλέκτης / εκπομπός του τρανζίστορ BC547 είναι συνδεδεμένος κατά μήκος του ADJ και της γης, καθίσταται υπεύθυνος για την έναρξη των τρεχουσών ενεργειών ελέγχου.

Καθώς το ρεύμα εισόδου αυξάνεται, η μπαταρία αρχίζει να τραβάει περισσότερο ρεύμα, αυτό δημιουργεί τάση σε όλη την R3 η οποία μεταφράζεται σε αντίστοιχη βασική μονάδα δίσκου για το τρανζίστορ.

Το τρανζίστορ διεξάγει και διορθώνει την τάση μέσω του C LM338, έτσι ώστε ο τρέχων ρυθμός να προσαρμόζεται σύμφωνα με τις ασφαλείς απαιτήσεις της μπαταρίας.

Τρέχον όριο Τύπος:

Το R3 μπορεί να υπολογιστεί με τον ακόλουθο τύπο

R3 = 0,7 / Μέγιστο όριο ρεύματος

Το σχέδιο PCB για το παραπάνω εξηγημένο απλό κύκλωμα φορτιστή ηλιακής μπαταρίας δίνεται παρακάτω:

Ο μετρητής και η δίοδος εισόδου δεν περιλαμβάνονται στο PCB.

2) Κύκλωμα φορτιστή ηλιακής μπαταρίας $ 1

Ο δεύτερος σχεδιασμός εξηγεί ένα φτηνό αλλά αποτελεσματικό, λιγότερο από $ 1 φθηνό αλλά αποτελεσματικό κύκλωμα ηλιακού φορτιστή, το οποίο μπορεί να κατασκευαστεί ακόμη και από έναν απλό για να αξιοποιήσει αποτελεσματική φόρτιση ηλιακής μπαταρίας.

Θα χρειαστείτε μόνο ένα ηλιακό πάνελ, έναν διακόπτη επιλογής και μερικές διόδους για να ρυθμίσετε έναν αρκετά αποτελεσματικό ηλιακό φορτιστή.

Τι είναι η ηλιακή παρακολούθηση μέγιστου Power Point;

Για έναν απλό, αυτό θα ήταν κάτι πολύ περίπλοκο και εξελιγμένο για να κατανοήσει και ένα σύστημα που περιλαμβάνει ακραία ηλεκτρονικά.

Κατά κάποιο τρόπο μπορεί να είναι αλήθεια και σίγουρα τα MPPTs είναι εξελιγμένες συσκευές υψηλών προδιαγραφών που προορίζονται για τη βελτιστοποίηση της φόρτισης της μπαταρίας χωρίς να αλλάζουν την καμπύλη V / I του ηλιακού πλαισίου.

Με απλά λόγια ένα Το MPPT παρακολουθεί τη στιγμιαία μέγιστη διαθέσιμη τάση από το ηλιακό πλαίσιο και ρυθμίζει το ρυθμό φόρτισης της μπαταρίας έτσι ώστε η τάση του πίνακα να παραμένει ανεπηρέαστη ή μακριά από τη φόρτωση.

Με απλά λόγια, ένα ηλιακό πλαίσιο θα λειτουργούσε πιο αποτελεσματικά εάν η μέγιστη στιγμιαία τάση του δεν μεταφερθεί κοντά στη συνδεδεμένη τάση μπαταρίας, η οποία φορτίζεται.

Για παράδειγμα, εάν η τάση ανοιχτού κυκλώματος του ηλιακού σας πάνελ είναι 20V και η μπαταρία που θα φορτιστεί έχει ονομαστική τιμή 12V και αν συνδέσετε τα δύο απευθείας, θα προκαλούσε πτώση της τάσης του πίνακα στην τάση της μπαταρίας, γεγονός που θα έκανε τα πράγματα πολύ αναποτελεσματικά .

Αντίθετα, αν μπορούσατε να διατηρήσετε την τάση του πίνακα χωρίς να αλλάξετε την καλύτερη δυνατή δυνατότητα φόρτισης από αυτό, θα έκανε το σύστημα να λειτουργεί με την αρχή MPPT.

Επομένως, όλα έχουν να κάνουν με τη βέλτιστη φόρτιση της μπαταρίας χωρίς να επηρεαστεί ή να μειωθεί η τάση του πίνακα.

Υπάρχει μια απλή και μηδενική μέθοδος εφαρμογής των παραπάνω όρων.

Επιλέξτε ένα ηλιακό πάνελ του οποίου η τάση ανοιχτού κυκλώματος αντιστοιχεί στην τάση φόρτισης της μπαταρίας. Σημασία για ένα Μπαταρία 12V Μπορείτε να επιλέξετε έναν πίνακα με 15V και αυτό θα παράγει τη μέγιστη βελτιστοποίηση και των δύο παραμέτρων.

Ωστόσο, πρακτικά οι παραπάνω συνθήκες θα μπορούσαν να είναι δύσκολο να επιτευχθούν επειδή τα ηλιακά πάνελ δεν παράγουν ποτέ σταθερές εξόδους, και τείνουν να δημιουργούν φθίνουσα στάθμη ισχύος σε απόκριση σε διάφορες θέσεις ακτίνων του ήλιου.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο συνιστάται πάντοτε πολύ υψηλότερη βαθμολογία ηλιακού πλαισίου, έτσι ώστε ακόμη και σε χειρότερες συνθήκες ημέρας να διατηρεί τη φόρτιση της μπαταρίας.

Τούτου λεχθέντος, σε καμία περίπτωση δεν είναι απαραίτητο να πάμε για ακριβά συστήματα MPPT, μπορείτε να έχετε παρόμοια αποτελέσματα ξοδεύοντας μερικά δολάρια για αυτό. Η ακόλουθη συζήτηση θα καταστήσει σαφείς τις διαδικασίες.

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα

Όπως συζητήθηκε παραπάνω, για να αποφευχθεί η περιττή φόρτωση του πίνακα, πρέπει να έχουμε συνθήκες που ταιριάζουν ιδανικά με τη φωτοβολταϊκή τάση με την τάση της μπαταρίας.

Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας μερικές διόδους, ένα φτηνό βολτόμετρο ή το υπάρχον πολύμετρο και έναν περιστροφικό διακόπτη. Φυσικά περίπου $ 1 δεν μπορείτε να περιμένετε να είναι αυτόματο, ίσως χρειαστεί να εργαστείτε με το διακόπτη αρκετές φορές κάθε μέρα.

Γνωρίζουμε ότι η πτώση της τάσης προς τα εμπρός μιας διόρθωσης ανορθωτή είναι περίπου 0,6 βολτ, οπότε προσθέτοντας πολλές διόδους σε σειρά μπορεί να είναι δυνατή η απομόνωση του πίνακα από τη μεταφορά της τάσης της συνδεδεμένης μπαταρίας.

Αναφερόμενος στο digaram κυκλώματος που δίνεται παρακάτω, μπορεί να τοποθετηθεί ένας δροσερός μικρός φορτιστής MPPT χρησιμοποιώντας τα φθηνά εξαρτήματα που εμφανίζονται.

Ας υποθέσουμε ότι στο διάγραμμα, η τάση ανοιχτού κυκλώματος του πίνακα είναι 20V και η μπαταρία θα βαθμολογηθεί στα 12V.

Η άμεση σύνδεσή τους θα σύρει την τάση του πίνακα στο επίπεδο της μπαταρίας καθιστώντας τα πράγματα ακατάλληλα.

Με την προσθήκη 9 διόδων σε σειρά, απομονώνουμε αποτελεσματικά τον πίνακα από τη φόρτωση και τη μεταφορά στην τάση της μπαταρίας και εξαγάγουμε όμως το μέγιστο ρεύμα φόρτισης από αυτό.

Η συνολική πτώση προς τα εμπρός των συνδυασμένων διόδων θα είναι περίπου 5V, ενώ η τάση φόρτισης της μπαταρίας 14,4V δίνει περίπου 20V, που σημαίνει ότι μόλις συνδεθεί με όλες τις διόδους σε σειρά κατά τη διάρκεια της μέγιστης ηλιοφάνειας, η τάση του πίνακα θα μειωθεί οριακά και μπορεί να είναι περίπου 19V με αποτέλεσμα μια αποτελεσματική φόρτιση της μπαταρίας.

Ας υποθέσουμε τώρα ότι ο ήλιος αρχίζει να βυθίζεται, προκαλώντας την τάση του πίνακα να πέσει κάτω από την ονομαστική τάση, αυτό μπορεί να παρακολουθείται μέσω του συνδεδεμένου βολτόμετρου και μερικές διόδους παραλείφθηκαν έως ότου αποκατασταθεί η μπαταρία με τη λήψη της βέλτιστης ισχύος.

Το σύμβολο βέλους που εμφανίζεται συνδεδεμένο με την θετική τάση πίνακα μπορεί να αντικατασταθεί με περιστροφικό διακόπτη για τη συνιστώμενη επιλογή των διόδων σε σειρά.

Με την εφαρμογή της παραπάνω κατάστασης, οι σαφείς συνθήκες φόρτισης MPPT μπορούν να εξομοιωθούν αποτελεσματικά χωρίς τη χρήση δαπανηρών συσκευών. Μπορείτε να το κάνετε αυτό για όλους τους τύπους των πάνελ και των μπαταριών, συμπεριλαμβάνοντας περισσότερο αριθμό διόδων σε σειρά.

3) Κύκλωμα ηλιακού φορτιστή και οδηγού για LED LED υψηλής ισχύος 10W / 20W / 30W / 50W

Η 3η ιδέα μάς διδάσκει πώς να κατασκευάσουμε ένα απλό ηλιακό LED με κύκλωμα φορτιστή μπαταρίας για LED υψηλής ισχύος φωτισμού (SMD) φώτα της τάξης των 10 watt έως 50 watt. Τα LED SMD προστατεύονται πλήρως θερμικά και από υπερβολικό ρεύμα χρησιμοποιώντας ένα φθηνό στάδιο περιορισμού ρεύματος LM 338. Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. Sarfraz Ahmad.

Τεχνικές προδιαγραφές

Βασικά είμαι πιστοποιημένος μηχανικός από τη Γερμανία πριν από 35 χρόνια και εργάστηκα στο εξωτερικό για πολλά χρόνια και έφυγα πριν από πολλά χρόνια λόγω προσωπικών προβλημάτων στην πατρίδα.
Συγγνώμη που σας ενοχλήσαμε, αλλά ξέρω για τις ικανότητές σας και την τεχνογνωσία σας στα ηλεκτρονικά και την ειλικρίνεια για να βοηθήσω και να καθοδηγήσω τις αρχές σαν κι εμένα. Έχω δει αυτό το κύκλωμα κάπου για 12 vdc.

Έχω συνδέσει με SMD, 12v 10 watt, καπάκι 1000uf, 16 volt και έναν ανορθωτή γέφυρας, μπορείτε να δείτε τον αριθμό εξαρτήματος σε αυτό. Όταν γυρίζω τα φώτα στον ανορθωτή αρχίζει να θερμαίνεται και και τα δύο SMD. Φοβάμαι αν αυτά τα φώτα παραμείνουν αναμμένα για μεγάλο χρονικό διάστημα μπορεί να προκαλέσουν ζημιά στα SMD και στον ανορθωτή. Δεν ξέρω πού είναι το πρόβλημα. Μπορείτε να με βοηθήσετε.

“μισή γέφυρα έναντι πλήρους γέφυρας ”

Έχω ένα φως στη βεράντα του αυτοκινήτου που ανάβει στο δίσκο και σβήνει την αυγή. Δυστυχώς λόγω της απόρριψης φορτίου όταν δεν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα, αυτό το φως παραμένει σβηστό μέχρι να επιστρέψει ο ηλεκτρισμός.

Θέλω να εγκαταστήσω τουλάχιστον δύο SMD (12 volt) με LDR, οπότε μόλις σβήσει η λυχνία, τα φώτα SMD θα ανάψουν. Θέλω να προσθέσω δύο παρόμοια φώτα αλλού στη βεράντα του αυτοκινήτου για να κρατήσω ολόκληρο αναμμένο. Νομίζω ότι αν συνδέσω και τα τέσσερα φώτα SMD με τροφοδοσία 12 volt που θα πάρουν την ισχύ από το κύκλωμα UPS.

Φυσικά θα βάλει επιπλέον φορτίο στην μπαταρία UPS που δεν φορτίζεται πλήρως λόγω της συχνής απόρριψης φορτίου. Η άλλη καλύτερη λύση είναι να εγκαταστήσετε ηλιακό πάνελ 12 volt και να συνδέσετε και τα τέσσερα φώτα SMD μαζί του. Θα φορτίσει την μπαταρία και θα ανάψει / απενεργοποιήσει τα φώτα.

Αυτό το ηλιακό πάνελ θα πρέπει να είναι σε θέση να διατηρεί αυτά τα φώτα όλη τη νύχτα και θα σβήνει την αυγή. Επίσης, βοηθήστε με και δώστε λεπτομέρειες σχετικά με αυτό το κύκλωμα / έργο.

Μπορεί να αφιερώσετε το χρόνο σας για να καταλάβετε πώς να το κάνετε αυτό. Σας γράφω διότι δυστυχώς κανένας πωλητής ηλεκτρονικών ή ηλιακών προϊόντων στην τοπική μας αγορά δεν είναι πρόθυμος να μου δώσει βοήθεια, Κανένας από αυτούς δεν φαίνεται να είναι τεχνικός και απλά θέλει να πουλήσουν τα ανταλλακτικά τους.

Sarfraz Ahmad

Ραβαλτάν, Πακιστάν

Ο σχεδιασμός

Στο κύκλωμα φωτός SMD LED 10 watt έως 50 watt με τον αυτόματο φορτιστή παραπάνω, βλέπουμε τα ακόλουθα στάδια:

• Στο ηλιακό πάνελ
• Μερικά τρέχοντα ελεγχόμενα κυκλώματα ρυθμιστή LM338
• Ένα ρελέ εναλλαγής
• Μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία
• και μονάδα SMD LED 40 watt

Τα παραπάνω στάδια ενσωματώνονται με τον ακόλουθο εξηγημένο τρόπο:

Τα δύο στάδια LM 338 διαμορφώνονται σε τυπικές λειτουργίες ρυθμιστή ρεύματος με τη χρήση των αντίστοιχων αντιστάσεων ανίχνευσης ρεύματος για τη διασφάλιση μιας ελεγχόμενης εξόδου ρεύματος για το σχετικό συνδεδεμένο φορτίο.

Το φορτίο για το αριστερό LM338 είναι η μπαταρία που φορτίζεται από αυτό το στάδιο LM338 και από πηγή εισόδου ηλιακού συλλέκτη. Η αντίσταση Rx υπολογίζεται έτσι ώστε η μπαταρία να λαμβάνει την καθορισμένη ποσότητα ρεύματος και να μην κινείται υπερβολικά ή να υπερφορτίζεται.

Η δεξιά πλευρά LM 338 είναι φορτωμένη με τη μονάδα LED και εδώ επίσης το Ry διασφαλίζει ότι η μονάδα παρέχεται με τη σωστή καθορισμένη ποσότητα ρεύματος για να προστατεύσει τις συσκευές από μια κατάσταση θερμικής διαφυγής.

Οι προδιαγραφές τάσης ηλιακού συλλέκτη μπορεί να είναι οπουδήποτε μεταξύ 18V και 24V.

Ένα ρελέ εισάγεται στο κύκλωμα και είναι ενσύρματο με τη μονάδα LED έτσι ώστε να είναι ενεργοποιημένο μόνο κατά τη διάρκεια της νύχτας ή όταν είναι σκοτεινό κάτω από το κατώφλι για το ηλιακό πλαίσιο να παράγει την απαιτούμενη ισχύ.

Όσο η ηλιακή τάση είναι διαθέσιμη, το ρελέ παραμένει ενεργό, απομονώνοντας τη μονάδα LED από την μπαταρία και διασφαλίζοντας ότι η μονάδα LED 40 watt παραμένει απενεργοποιημένη κατά τη διάρκεια της ημέρας και κατά τη φόρτιση της μπαταρίας.

Μετά το σούρουπο, όταν η ηλιακή τάση γίνει αρκετά χαμηλή, το ρελέ δεν είναι πλέον σε θέση να κρατήσει τη θέση N / O και να μετακινηθεί στη μετάβαση N / C, να συνδέσει την μπαταρία με τη μονάδα LED και να φωτίσει τη συστοιχία μέσω του διαθέσιμου πλήρως φορτισμένου ισχύς μπαταρίας.

Η μονάδα LED μπορεί να είναι συνδεδεμένη με ένα ψύκτρα που πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο για να επιτυγχάνεται το βέλτιστο αποτέλεσμα από τη μονάδα και για τη διασφάλιση μεγαλύτερης διάρκειας ζωής και φωτεινότητας από τη συσκευή.

Υπολογισμός των τιμών αντίστασης

Οι αναφερόμενες περιοριστικές αντιστάσεις μπορούν να υπολογιστούν από τους δεδομένους τύπους:

Rx = 1,25 / ρεύμα φόρτισης μπαταρίας

Ry = 1,25 / LED τρέχουσα βαθμολογία.

Υποθέτοντας ότι η μπαταρία είναι μπαταρία μολύβδου οξέος 40 AH, το προτιμώμενο ρεύμα φόρτισης πρέπει να είναι 4 amp.

επομένως Rx = 1,25 / 4 = 0,31 ohms

watt = 1,25 x 4 = 5 watt

Το ρεύμα LED μπορεί να βρεθεί διαιρώντας τη συνολική του ισχύ με την ονομαστική τάση, δηλαδή 40/12 = 3.3amps

επομένως Ry = 1,25 / 3 = 0,4 ohms

watt = 1,25 x 3 = 3,75 watt ή 4 watt.

Οι περιοριστικές αντιστάσεις δεν χρησιμοποιούνται για τα LED 10 watt, καθώς η τάση εισόδου από την μπαταρία είναι ισοδύναμη με το καθορισμένο όριο 12V της μονάδας LED και συνεπώς δεν μπορεί να υπερβεί τα ασφαλή όρια.

Η παραπάνω εξήγηση αποκαλύπτει πώς το IC LM338 μπορεί απλά να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ενός χρήσιμου ηλιακού κυκλώματος LED με αυτόματο φορτιστή.

4) Αυτόματο κύκλωμα ηλιακού φωτός χρησιμοποιώντας ένα ρελέ

Στο 4ο αυτόματο κύκλωμα ηλιακού φωτός ενσωματώνουμε ένα μόνο ρελέ ως διακόπτη για τη φόρτιση μιας μπαταρίας κατά τη διάρκεια της ημέρας ή εφόσον το ηλιακό πλαίσιο παράγει ηλεκτρική ενέργεια και για το φωτισμό ενός συνδεδεμένου LED ενώ ο πίνακας δεν είναι ενεργός.

Αναβάθμιση σε αλλαγή ρελέ

Σε ένα από τα προηγούμενα άρθρα μου που εξήγησε ένα απλό ηλιακό κύκλωμα φωτός κήπου , χρησιμοποιήσαμε ένα τρανζίστορ για τη λειτουργία εναλλαγής.

Ένα μειονέκτημα του προηγούμενου κυκλώματος είναι ότι δεν παρέχει ρυθμιζόμενη φόρτιση για την μπαταρία, αν και δεν μπορεί να είναι απολύτως απαραίτητο, καθώς η μπαταρία δεν φορτίζεται ποτέ πλήρως, αυτή η πτυχή μπορεί να απαιτεί βελτίωση.

Ένα άλλο σχετικό μειονέκτημα του προηγούμενου κυκλώματος είναι η προδιαγραφή χαμηλής ισχύος που την περιορίζει από τη χρήση μπαταριών υψηλής ισχύος και LED.

Το ακόλουθο κύκλωμα επιλύει αποτελεσματικά και τα δύο παραπάνω ζητήματα, με τη βοήθεια ενός ρελέ και ενός σταδίου τρανζίστορ οπαδών πομπού.

Διάγραμμα κυκλώματος

Πως δουλεύει

Κατά τη διάρκεια της βέλτιστης λάμψης του ήλιου, το ρελέ λαμβάνει επαρκή ισχύ από τον πίνακα και παραμένει ενεργοποιημένο με ενεργοποιημένες τις επαφές N / O.

Αυτό επιτρέπει στην μπαταρία να πάρει την τάση φόρτισης μέσω ενός ρυθμιστή τάσης πομπού τρανζίστορ.

ο οπαδός των εκπομπών ο σχεδιασμός διαμορφώνεται χρησιμοποιώντας ένα TIP122, μια αντίσταση και μια δίοδο zener. Η αντίσταση παρέχει την απαραίτητη πόλωση για να μεταφέρει το τρανζίστορ, ενώ η τιμή της διόδου zener σφίγγει την τάση του πομπού ελέγχεται ακριβώς κάτω από την τιμή τάσης zener.

Η τιμή zener επιλέγεται επομένως κατάλληλα για να ταιριάζει με την τάση φόρτισης της συνδεδεμένης μπαταρίας.

Για μια μπαταρία 6V η τάση zener μπορεί να επιλεγεί ως 7.5V, για μπαταρία 12V η τάση zener μπορεί να είναι περίπου 15V και ούτω καθεξής.

Ο οπαδός του πομπού διασφαλίζει επίσης ότι η μπαταρία δεν επιτρέπεται ποτέ να υπερφορτιστεί πάνω από το καθορισμένο όριο φόρτισης.

Κατά τη διάρκεια του βραδιού, όταν ανιχνεύεται σημαντική πτώση του ηλιακού φωτός, το ρελέ αναστέλλεται από την απαιτούμενη ελάχιστη τάση συγκράτησης, προκαλώντας τη μετάβαση από την επαφή N / O σε επαφή N / C.

Η παραπάνω αλλαγή ρελέ επαναφέρει αμέσως την μπαταρία από τη λειτουργία φόρτισης στη λειτουργία LED, φωτίζοντας το LED μέσω της τάσης της μπαταρίας.

Λίστα ανταλλακτικών για α 6V / 4AH αυτόματο κύκλωμα ηλιακού φωτός χρησιμοποιώντας εναλλαγή ρελέ

1. Ηλιακό πάνελ = 9V, 1amp
2. Ρελέ = 6V / 200mA
3. Rx = 10 ohm / 2 watt
4. δίοδος zener = 7.5V, 1/2 watt

5) Κύκλωμα ελεγκτή Transistorized Solar Charger

Η πέμπτη ιδέα που παρουσιάζεται παρακάτω περιγράφει ένα απλό κύκλωμα ηλιακού φορτιστή με αυτόματη διακοπή χρησιμοποιώντας μόνο τρανζίστορ. Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. Mubarak Idris.

Στόχοι και απαιτήσεις κυκλώματος

1. Παρακαλώ κύριε, μπορείτε να μου κάνετε μια μπαταρία ιόντων λιθίου 12v, 28.8AH, αυτόματο χειριστήριο φόρτισης που χρησιμοποιεί ηλιακό πάνελ ως προμήθεια, η οποία είναι 17v στα 4,5A στο μέγιστο φως του ήλιου.
2. Ο ελεγκτής φόρτισης πρέπει να μπορεί να έχει προστασία από υπερβολική φόρτιση και χαμηλή μπαταρία και το κύκλωμα πρέπει να είναι απλό για αρχάριους χωρίς ic ή μικροελεγκτή.
3. Το κύκλωμα θα πρέπει να χρησιμοποιεί ρελέ ή τρανζίστορ bjt ως διακόπτη και zener για αναφορά τάσης ευχαριστώ κύριε ελπίζω να ακούσουμε σύντομα από εσάς!

Ο σχεδιασμός

Σχεδιασμός PCB (Πλευρά εξαρτήματος)

Αναφερόμενος στο παραπάνω απλό κύκλωμα ηλιακού φορτιστή χρησιμοποιώντας τρανζίστορ, η αυτόματη διακοπή για το επίπεδο πλήρους φόρτισης και το χαμηλότερο επίπεδο γίνεται μέσω μερικών BJT που έχουν διαμορφωθεί ως συγκριτικά.

Θυμηθείτε τα νωρίτερα κύκλωμα ένδειξης χαμηλής μπαταρίας χρησιμοποιώντας τρανζίστορ , όπου το χαμηλό επίπεδο μπαταρίας υποδείχθηκε χρησιμοποιώντας μόνο δύο τρανζίστορ και μερικά άλλα παθητικά εξαρτήματα.

Εδώ χρησιμοποιούμε την ίδια σχεδίαση για την ανίχνευση των επιπέδων της μπαταρίας και για την επιβολή της απαιτούμενης εναλλαγής της μπαταρίας στο ηλιακό πλαίσιο και το συνδεδεμένο φορτίο.

Ας υποθέσουμε αρχικά ότι έχουμε μια μερικώς αποφορτισμένη μπαταρία που προκαλεί τη διακοπή της λειτουργίας του πρώτου BC547 από τα αριστερά (αυτό ρυθμίζεται προσαρμόζοντας τη βασική προεπιλογή σε αυτό το όριο κατωφλίου) και επιτρέπει στο επόμενο BC547 να διεξαχθεί.

Όταν αυτό το BC547 διεξάγει, επιτρέπει στο TIP127 να ενεργοποιηθεί, το οποίο με τη σειρά του επιτρέπει στην τάση του ηλιακού συλλέκτη να φτάσει στην μπαταρία και να αρχίσει να τη φορτίζει.

Η παραπάνω κατάσταση διατηρεί αντίστροφα το TIP122 απενεργοποιημένο, έτσι ώστε το φορτίο να μην μπορεί να λειτουργήσει.

Καθώς η μπαταρία αρχίζει να φορτίζεται, η τάση στις ράγες τροφοδοσίας αρχίζει επίσης να αυξάνεται μέχρι ένα σημείο όπου η αριστερή πλευρά BC547 είναι απλώς ικανή να κάνει, προκαλώντας τη δεξιά πλευρά BC547 να σταματήσει να κάνει περαιτέρω.

Μόλις συμβεί αυτό, το TIP127 αναστέλλεται από τα αρνητικά σήματα βάσης και σταματά σταδιακά να λειτουργεί έτσι ώστε η μπαταρία να διακόπτεται σταδιακά από την τάση του ηλιακού πλαισίου.

Ωστόσο, η παραπάνω κατάσταση επιτρέπει στο TIP122 να λάβει αργά μια σκανδάλη πόλωσης βάσης και αρχίζει να διεξάγει .... το οποίο διασφαλίζει ότι το φορτίο τώρα μπορεί να πάρει την απαιτούμενη τροφοδοσία για τις λειτουργίες του.

Το παραπάνω εξηγημένο κύκλωμα ηλιακού φορτιστή χρησιμοποιώντας τρανζίστορ και με αυτόματες αποκοπές μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οποιεσδήποτε εφαρμογές ηλιακού ελεγκτή μικρής κλίμακας όπως για φόρτιση μπαταριών κινητών τηλεφώνων ή άλλων μορφών μπαταριών ιόντων λιθίου.

Για παίρνω Ρυθμιζόμενη παροχή φόρτισης

Η παρακάτω σχεδίαση δείχνει πώς να μετατρέψετε ή να αναβαθμίσετε το παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος σε ρυθμιζόμενο φορτιστή, έτσι ώστε η μπαταρία να παρέχεται με σταθερή και σταθεροποιημένη έξοδο ανεξάρτητα από την αυξανόμενη τάση από το ηλιακό πάνελ.

6) Κύκλωμα φωτός LED Solar Pocket

Η έκτη σχεδίαση εδώ εξηγεί ένα απλό κύκλωμα LED φωτοβολταϊκού χαμηλού κόστους που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί από τον άπορο και, λιγότερο προνομιούχο τμήμα της κοινωνίας για να φωτίζει τα σπίτια τους τη νύχτα φθηνά.

Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. R.K. Ράο

Στόχοι και απαιτήσεις κυκλώματος

1. Θέλω να φτιάξω ένα φως LED τσέπης SOLAR χρησιμοποιώντας ένα διαφανές πλαστικό κουτί 9cm x 5cm x 3cm [διατίθεται στην αγορά για Rs.3 / -] χρησιμοποιώντας LED ενός watt / 20mA LED που τροφοδοτείται από επαναφορτιζόμενη μπαταρία μολύβδου-οξέος 4v 1A [SUNCA / VICTARI] & επίσης με διάταξη για φόρτιση με φορτιστή κινητού τηλεφώνου [όπου υπάρχει ρεύμα δικτύου].
2. Η μπαταρία πρέπει να αντικατασταθεί όταν είναι νεκρή μετά τη χρήση για 2/3 χρόνια / καθορισμένη διάρκεια ζωής από τον αγροτικό / φυλετικό χρήστη.
3. Αυτό προορίζεται για χρήση από παιδιά φυλών / αγροτικών περιοχών για να ανάψει ένα βιβλίο, υπάρχουν καλύτερα φώτα στην αγορά για περίπου Rs.500 [d.light], για Rs.200 [Thrive].
4. Αυτά τα φώτα είναι καλά εκτός από το ότι διαθέτουν μίνι ηλιακό πάνελ και φωτεινό LED με διάρκεια ζωής δέκα ετών, αν όχι περισσότερο, αλλά με επαναφορτιζόμενη μπαταρία χωρίς πρόβλεψη για αντικατάστασή της όταν είναι νεκρή μετά από δύο ή τρία χρόνια χρήσης. Είναι σπατάλη πόρων και ανήθικο.
5. Το έργο που σκέφτομαι είναι ένα έργο στο οποίο μπορεί να αντικατασταθεί η μπαταρία, να είναι τοπικά διαθέσιμο με χαμηλό κόστος. Η τιμή του φωτός δεν πρέπει να υπερβαίνει τα Rs.100 / 150.
6. Θα διατίθεται στο εμπόριο όχι για κερδοσκοπική βάση μέσω ΜΚΟ σε φυλετικές περιοχές και τελικά θα παρέχει κιτ σε φυλετικούς / αγροτικούς νέους για να τα κάνει στο χωριό.
7. Εγώ μαζί με έναν συνάδελφο έφτιαξα μερικά φώτα με μπαταρίες υψηλής ισχύος 7V EW και 2x20mA pirahna Leds και τις δοκιμάσαμε - διήρκεσαν για περισσότερο από 30 ώρες συνεχούς φωτισμού επαρκές για να ανάψει ένα βιβλίο από απόσταση μισού μέτρου και ένα άλλο με μπαταρία 4V sunce και 1Watt 350A LED που δίνει αρκετό φως για μαγείρεμα σε καλύβα.
8. Μπορείτε να προτείνετε ένα κύκλωμα με μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία AA / AAA, μίνι ηλιακό πάνελ για τοποθέτηση στο κάλυμμα κουτιού 9x5cm και ενισχυτή DC-DC και led 20mA. Αν θέλετε να έρθω στο μέρος σας για συζητήσεις μπορώ.
9. Μπορείτε να δείτε τα φώτα που έχουμε φτιάξει στις φωτογραφίες Google στη διεύθυνση https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA Σας ευχαριστούμε,

Ο σχεδιασμός

Σύμφωνα με το αίτημα, τα κυκλώματα φωτός LED της ηλιακής τσέπης πρέπει να είναι συμπαγή, συνεργαστείτε με ένα μόνο κελί 1.5AAA χρησιμοποιώντας έναν μετατροπέα DC-DC και εξοπλισμένο με αυτορυθμιζόμενο κύκλωμα ηλιακού φορτιστή .

Το διάγραμμα κυκλώματος που φαίνεται παρακάτω ικανοποιεί πιθανώς όλες τις παραπάνω προδιαγραφές και παραμένει εντός του προσιτού ορίου.

Διάγραμμα κυκλώματος

Ο σχεδιασμός είναι βασικός κύκλωμα κλέφτης joule χρησιμοποιώντας ένα μόνο κελί πένας, ένα BJT και έναν επαγωγέα για την τροφοδοσία οποιουδήποτε τυπικού LED 3.3V.

Στον σχεδιασμό εμφανίζεται 1 Watt LeD αν και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί μικρότερο φωτεινό LED ύψους 30mA.

ο ηλιακό κύκλωμα LED είναι ικανό να συμπιέσει την τελευταία σταγόνα «joule» ή το φορτίο από το κελί και ως εκ τούτου το όνομα joule thief, το οποίο επίσης υπονοεί ότι το LED θα συνεχίσει να φωτίζεται έως ότου ουσιαστικά δεν υπάρχει τίποτα μέσα στο κελί. Ωστόσο, το κελί που είναι επαναφορτιζόμενος τύπος δεν συνιστάται να αποφορτιστεί κάτω από 1V.

Ο φορτιστής μπαταρίας 1.5V στη σχεδίαση είναι κατασκευασμένος χρησιμοποιώντας ένα άλλο BJT χαμηλής ισχύος που έχει διαμορφωθεί στη διαμόρφωση του ακόλουθου πομπού, το οποίο του επιτρέπει να παράγει έξοδο τάσης πομπού που είναι ακριβώς ίση με το δυναμικό στη βάση του, που ορίζεται από την προεπιλογή 1K. Αυτό πρέπει να ρυθμιστεί με ακρίβεια έτσι ώστε ο πομπός να παράγει όχι περισσότερο από 1,8V με είσοδο DC άνω των 3V.

Η πηγή εισόδου DC είναι ένα ηλιακό πάνελ που μπορεί να είναι ικανό να παράγει περίσσεια 3V κατά τη διάρκεια του βέλτιστου ηλιακού φωτός και επιτρέπει στον φορτιστή να φορτίσει την μπαταρία με μέγιστη απόδοση 1,8V.

Μόλις φτάσει αυτό το επίπεδο, ο οπαδός του πομπού αναστέλλει απλώς οποιαδήποτε περαιτέρω φόρτιση του κελιού, αποτρέποντας έτσι κάθε πιθανότητα υπερφόρτισης.

Ο επαγωγέας για το κύκλωμα φωτός LED ηλιακού φωτός αποτελείται από έναν μικρό μετασχηματιστή δακτυλίου φερρίτη που έχει 20:20 στροφές, ο οποίος θα μπορούσε να τροποποιηθεί και να βελτιστοποιηθεί κατάλληλα για την ενεργοποίηση της πιο ευνοϊκής τάσης για το συνδεδεμένο LED που μπορεί να διαρκέσει ακόμη και έως ότου η τάση πέσει κάτω από 1,2V .

7) Απλός ηλιακός φορτιστής για φώτα του δρόμου

Ο έβδομος ηλιακός φορτιστής που συζητήθηκε εδώ είναι καταλληλότερος καθώς ένα ηλιακό σύστημα φωτεινών σηματοδοτών LED έχει σχεδιαστεί ειδικά για τον νέο χόμπι που μπορεί να το κατασκευάσει απλά αναφερόμενος στο γραφικό σχηματικό που παρουσιάζεται εδώ.

Λόγω του απλού και σχετικά φθηνότερου σχεδιασμού του, το σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί καταλλήλως για φωτισμό δρόμου του χωριού ή σε άλλες παρόμοιες απομακρυσμένες περιοχές, ωστόσο αυτό δεν το περιορίζει καθόλου από τη χρήση του σε πόλεις.

Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του συστήματος είναι:

1) Φόρτιση ελεγχόμενη από τάση

2) Τρέχουσα ελεγχόμενη λειτουργία LED

3) Δεν χρησιμοποιούνται ρελέ, όλα τα σχέδια στερεάς κατάστασης

4) Διακοπή φορτίου χαμηλής κρίσιμης τάσης

5) Δείκτες χαμηλής τάσης και κρίσιμης τάσης

6) Η αποκοπή πλήρους φόρτισης δεν περιλαμβάνεται για λόγους απλότητας και επειδή η φόρτιση περιορίζεται σε ελεγχόμενο επίπεδο που δεν θα επιτρέψει ποτέ την υπερφόρτιση της μπαταρίας.

7) Η χρήση δημοφιλών IC όπως το LM338 και τα τρανζίστορ όπως το BC547 διασφαλίζουν την προμήθεια χωρίς προβλήματα

8) Στάδιο ανίχνευσης ημέρας-νύχτας εξασφαλίζοντας αυτόματη απενεργοποίηση το σούρουπο και ενεργοποίηση την αυγή.

Ολόκληρος ο σχεδιασμός κυκλώματος του προτεινόμενου απλού συστήματος φωτεινών σηματοδοτών LED απεικονίζεται παρακάτω:

Διάγραμμα κυκλώματος

Το στάδιο κυκλώματος που περιλαμβάνει Τ1, Τ2 και Ρ1 διαμορφώνεται σε ένα απλό αισθητήρας χαμηλής μπαταρίας, κύκλωμα ένδειξης

Ένα ακριβώς πανομοιότυπο στάδιο μπορεί επίσης να φανεί ακριβώς παρακάτω, χρησιμοποιώντας τα Τ3, Τ4 και τα σχετικά μέρη, τα οποία σχηματίζουν ένα άλλο στάδιο ανιχνευτή χαμηλής τάσης.

Το στάδιο T1, T2 ανιχνεύει την τάση της μπαταρίας όταν πέσει στα 13V φωτίζοντας το συνδεδεμένο LED στον συλλέκτη του T2, ενώ το στάδιο T3, T4 ανιχνεύει την τάση της μπαταρίας όταν φτάσει κάτω από 11V και υποδεικνύει την κατάσταση φωτίζοντας το σχετικό LED με τον συλλέκτη του Τ4.

Το P1 χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση του σταδίου T1 / T2 έτσι ώστε το T2 LED να ανάβει μόλις στα 12V, ομοίως το P2 ρυθμίζεται για να κάνει το T4 LED να αρχίσει να φωτίζει σε τάσεις κάτω από 11V.

Το IC1 LM338 έχει διαμορφωθεί ως απλή ρυθμιζόμενη τάση τροφοδοσίας για τη ρύθμιση της τάσης του ηλιακού πλαισίου σε ακριβή 14V, αυτό γίνεται με την κατάλληλη προσαρμογή του προεπιλεγμένου P3.

Αυτή η έξοδος από το IC1 χρησιμοποιείται για τη φόρτιση της μπαταρίας των λαμπτήρων του δρόμου κατά τη διάρκεια της ημέρας και της μέγιστης ηλιοφάνειας.

Το IC2 είναι ένα άλλο LM338 IC, ενσύρματο σε λειτουργία τρέχοντος ελεγκτή, ο πείρος εισόδου του συνδέεται με τη θετική μπαταρία ενώ η έξοδος συνδέεται με τη μονάδα LED.

Το IC2 περιορίζει το τρέχον επίπεδο από την μπαταρία και παρέχει τη σωστή ποσότητα ρεύματος στη μονάδα LED έτσι ώστε να μπορεί να λειτουργεί με ασφάλεια κατά τη διάρκεια της λειτουργίας δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας κατά τη διάρκεια της νύχτας.

Το Τ5 είναι ένα τρανζίστορ ισχύος που λειτουργεί σαν διακόπτης και ενεργοποιείται από το κρίσιμο στάδιο χαμηλής μπαταρίας, όποτε η τάση της μπαταρίας τείνει να φτάσει στο κρίσιμο επίπεδο.

Κάθε φορά που συμβαίνει αυτό, η βάση του T5 στηρίζεται άμεσα από το T4, κλείνοντας το αμέσως. Με το T5 απενεργοποιημένο, η μονάδα LED μπορεί να ανάψει και επομένως είναι επίσης απενεργοποιημένη.

Αυτή η κατάσταση εμποδίζει και προστατεύει την μπαταρία από υπερβολική αποφόρτιση και καταστροφή. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η μπαταρία μπορεί να χρειαστεί εξωτερική φόρτιση από το δίκτυο χρησιμοποιώντας ένα 24V, τροφοδοτικό που εφαρμόζεται σε όλες τις γραμμές τροφοδοσίας του ηλιακού πλαισίου, κατά μήκος της καθόδου του D1 και της γείωσης.

Το ρεύμα από αυτήν την τροφοδοσία θα μπορούσε να προσδιοριστεί περίπου στο 20% της μπαταρίας AH και η μπαταρία μπορεί να φορτιστεί έως ότου σταματήσουν να ανάβουν και τα δύο LED.

Το τρανζίστορ T6 μαζί με τις αντιστάσεις βάσης του είναι τοποθετημένα για να ανιχνεύουν την τροφοδοσία από το ηλιακό πάνελ και να διασφαλίζουν ότι η μονάδα LED παραμένει απενεργοποιημένη όσο υπάρχει διαθέσιμο εύλογο ποσό τροφοδοσίας από τον πίνακα, ή με άλλα λόγια το T6 κρατά τη μονάδα LED κλειστή απενεργοποιημένο μέχρι να είναι αρκετά σκοτεινό για τη μονάδα LED και στη συνέχεια να ανάψει. Το αντίθετο συμβαίνει την αυγή όταν η μονάδα LED απενεργοποιείται αυτόματα. Τα R12, R13 πρέπει να προσαρμόζονται προσεκτικά ή να επιλέγονται για τον καθορισμό των επιθυμητών ορίων για τους κύκλους ON / OFF της μονάδας LED

Πώς να χτίσετε

Για να ολοκληρωθεί επιτυχώς αυτό το απλό σύστημα φωτεινών σηματοδοτών, τα εξηγημένα στάδια πρέπει να κατασκευάζονται ξεχωριστά και να επαληθεύονται ξεχωριστά πριν τα ενσωματωθούν μαζί.

Πρώτα συναρμολογήστε το στάδιο T1, T2 μαζί με τα R1, R2, R3, R4, P1 και το LED.

Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα μεταβλητό τροφοδοτικό, εφαρμόστε ένα ακριβές 13V σε αυτό το στάδιο T1, T2 και ρυθμίστε το P1 έτσι ώστε η λυχνία LED να ανάβει, αυξήστε λίγο την τροφοδοσία για να πούμε 13,5V και το LED θα πρέπει να σβήσει. Αυτή η δοκιμή θα επιβεβαιώσει τη σωστή λειτουργία αυτού του σταδίου ένδειξης χαμηλής τάσης.

Πανομοιότυπα κάντε τη σκηνή T3 / T4 και ρυθμίστε το P2 με παρόμοιο τρόπο για να επιτρέψετε στο LED να ανάβει στα 11V που καθίσταται η κρίσιμη ρύθμιση επιπέδου για τη σκηνή.

Μετά από αυτό, μπορείτε να προχωρήσετε με το στάδιο IC1 και να ρυθμίσετε την τάση σε όλο το σώμα και τη γείωση στα 14V ρυθμίζοντας το P3 στη σωστή έκταση. Αυτό πρέπει να γίνει ξανά τροφοδοτώντας μια τροφοδοσία 20V ή 24V σε ολόκληρο τον πείρο εισόδου και τη γραμμή γείωσης.

Το στάδιο IC2 μπορεί να κατασκευαστεί όπως φαίνεται και δεν απαιτεί καμία διαδικασία ρύθμισης εκτός από την επιλογή του R11 που μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας τον τύπο όπως εκφράζεται σε αυτό καθολικό τρέχον περιοριστικό άρθρο

Λίστα ανταλλακτικών

• R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
• P1, P2, P3 = 10Κ ΠΡΟΚΑΤΑΡΚΤΙΚΑ
• R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
• R13 = 22Κ
• D1, D3 = 6A4 ΔΙΟΔΗ
• D2, D4 = 1N4007
• T1, T2, T3, T4 = BC547
• T5 = TIP142
• R11 = ΔΕΙΤΕ ΚΕΙΜΕΝΟ
• IC1, IC2 = LM338 IC TO3 πακέτο
• Μονάδα LED = Κατασκευάζεται με σύνδεση 24nos 1 WATT LED σε σειρές και παράλληλες συνδέσεις
• Μπαταρία = 12V SMF, 40 AH
• Ηλιακό πάνελ = 20 / 24V, 7 Amp

Παραγωγή μονάδας LED 24 watt

Η μονάδα LED 24 watt για το παραπάνω απλό ηλιακό σύστημα φωτεινών σηματοδοτών θα μπορούσε να κατασκευαστεί απλά συνδέοντας LED 24 nos 1 watt όπως φαίνεται στην ακόλουθη εικόνα:

8) Κύκλωμα μετατροπέα ηλιακού πλαισίου με προστασία από υπερφόρτωση

Η 8η ηλιακή ιδέα που συζητήθηκε παρακάτω μιλά για ένα απλό κύκλωμα μετατροπέα ηλιακού πλαισίου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απόκτηση οποιασδήποτε επιθυμητής χαμηλής τάσης από 40 έως 60V εισόδους. Το κύκλωμα εξασφαλίζει πολύ αποδοτικές μετατροπές τάσης. Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. Deepak.

Τεχνικές προδιαγραφές

Ψάχνω για μετατροπέα DC - DC buck με τις ακόλουθες δυνατότητες.

1. Τάση εισόδου = 40 έως 60 VDC

2. Τάση εξόδου = Ρυθμιζόμενη 12, 18 και 24 VDC (δεν απαιτείται πολλαπλή έξοδος από το ίδιο κύκλωμα. Ξεχωριστό κύκλωμα για κάθε τάση o / p είναι επίσης λεπτή)

3. Ισχύς ρεύματος εξόδου = 5-10A

4. Προστασία στην έξοδο = Υπερβολικό ρεύμα, βραχυκύκλωμα κ.λπ.

5. Η μικρή ένδειξη LED για τη λειτουργία της μονάδας θα ήταν πλεονέκτημα.

Εκτιμήστε αν μπορούσατε να με βοηθήσετε στο σχεδιασμό του κυκλώματος.

Τις καλύτερες ευχές,
Ντέπιπ

Ο σχεδιασμός

Το προτεινόμενο κύκλωμα μετατροπέα 60V έως 12V, 24V buck φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, οι λεπτομέρειες μπορεί να γίνουν κατανοητές όπως εξηγείται παρακάτω:

Η διαμόρφωση θα μπορούσε να χωριστεί σε στάδια, δηλαδή. το αστάθμητο στάδιο πολλαπλών δονητών και το στάδιο μετατροπής buck ελεγχόμενου από το mosfet.

Τα BJT T1, T2 μαζί με τα σχετικά μέρη του σχηματίζουν ένα τυπικό κύκλωμα AMV που συνδέεται με καλώδιο για να παράγει μια συχνότητα με ρυθμό περίπου 20 έως 50kHz.

Το Mosfet Q1 μαζί με τα L1 και D1 σχηματίζει μια τυπική τοπολογία μετατροπέα buck για την εφαρμογή της απαιτούμενης τάσης buck σε C4.

Το AMV λειτουργεί από την είσοδο 40V και η παραγόμενη συχνότητα τροφοδοτείται στην πύλη του συνδεδεμένου mosfet που αρχίζει αμέσως να ταλαντεύεται στο διαθέσιμο ρεύμα από το δίκτυο εισόδου L1, D1.

Η παραπάνω ενέργεια δημιουργεί την απαιτούμενη τάση κλεισίματος σε C4,

Το D2 διασφαλίζει ότι αυτή η τάση δεν υπερβαίνει ποτέ το ονομαστικό σήμα που μπορεί να είναι σταθερό 30V.

Αυτή η μέγιστη τάση κλειστού ορίου 30V τροφοδοτείται περαιτέρω σε έναν ρυθμιστή τάσης LM396 ο οποίος μπορεί να ρυθμιστεί για να πάρει την τελική επιθυμητή τάση στην έξοδο με ρυθμό 10amp το μέγιστο.

Η έξοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση της προβλεπόμενης μπαταρίας.

Διάγραμμα κυκλώματος

Λίστα ανταλλακτικών για την παραπάνω είσοδο 60V, 12V, 24V μετατροπέα ισχύος ηλιακό για τα πάνελ.

• R1 --- R5 = 10Κ
• R6 = 240 OHMS
• R7 = 10Κ ΔΟΧΕΙΟ
• C1, C2 = 2nF
• C3 = 100uF / 100V
• C4 = 100uF / 50V
• Q1 = ΟΠΟΙΑΔΗΠΟΤΕ 100V, 20AMP ​​P-channel MOSFET
• T1, T2 = BC546
• D1 = ΟΠΟΙΑΔΗΠΟΤΕ 10 ΔΩΔΕΑ ΓΡΗΓΟΡΗΣ ΑΝΑΚΑΙΝΙΣΗΣ
• D2 = 30V ZENER 1 WATT
• D3 = 1N4007
• L1 = 30 στροφές από 21 SWG σούπερ εμαγιέ σύρμα χαλκού που τυλίγονται πάνω από μια ράβδο φερρίτη 10 mm.

9) Εγκατάσταση οικιακής ηλιακής ηλεκτρικής ενέργειας για διαβίωση εκτός δικτύου

Ο ένατος μοναδικός σχεδιασμός που εξηγείται εδώ απεικονίζει μια απλή υπολογισμένη διαμόρφωση η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εφαρμογή οποιουδήποτε επιθυμητού μεγέθους ηλιακού πλαισίου που έχει εγκατασταθεί για απομακρυσμένες τοποθεσίες κατοικιών ή για την επίτευξη ενός ηλεκτρικού συστήματος εκτός δικτύου από ηλιακούς συλλέκτες.

Τεχνικές προδιαγραφές

Είμαι πολύ σίγουρος ότι πρέπει να έχετε έτοιμο αυτό το διάγραμμα κυκλώματος. Κατά τη διάρκεια του ιστολογίου σας χάθηκα και δεν μπόρεσα πραγματικά να επιλέξω ένα που ταιριάζει καλύτερα στις απαιτήσεις μου.

Προσπαθώ απλώς να βάλω την απαίτησή μου εδώ και να σιγουρευτώ ότι το κατάλαβα σωστά.

(Αυτό είναι ένα πιλοτικό έργο για να συμμετάσχω σε αυτόν τον τομέα. Μπορείτε να με θεωρήσετε ως μεγάλο μηδέν στις ηλεκτρικές γνώσεις.)

Ο βασικός μου στόχος είναι να μεγιστοποιήσω τη χρήση της ηλιακής ενέργειας και να μειώσω τον ηλεκτρικό λογαριασμό μου στο ελάχιστο. (Μένω στο Thane. Έτσι, μπορείτε να φανταστείτε τους λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος.) Έτσι μπορείτε να σκεφτείτε σαν να κατασκευάζω εντελώς ένα ηλιακό σύστημα φωτισμού για το σπίτι μου.

1. Όποτε υπάρχει αρκετό ηλιακό φως, δεν χρειάζομαι κανένα τεχνητό φως. Κάθε φορά που η ένταση του ηλιακού φωτός πέφτει κάτω από τα αποδεκτά πρότυπα, εύχομαι τα φώτα μου να ανάβουν αυτόματα.

Ωστόσο, θα ήθελα να τα απενεργοποιήσω κατά τον ύπνο. Το τρέχον σύστημα φωτισμού μου (το οποίο θέλω να φωτίσει) αποτελείται από δύο κανονικά φώτα φωτεινού σωλήνα (36W / 880 8000K) και τέσσερα CFL 8W.

Θα ήθελα να επαναλάβω ολόκληρη τη ρύθμιση με φωτισμό LED με ηλιακή ενέργεια.

Όπως είπα, είμαι ένα μεγάλο μηδέν στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας. Έτσι, παρακαλώ βοηθήστε με το αναμενόμενο κόστος εγκατάστασης επίσης.

Ο σχεδιασμός

36 watt x 2 plus 8 watt δίνει συνολικά περίπου 80 watt που είναι το συνολικό απαιτούμενο επίπεδο κατανάλωσης εδώ.

Τώρα, δεδομένου ότι τα φώτα έχουν καθοριστεί για να λειτουργούν σε επίπεδα τάσης δικτύου 220 V στην Ινδία, ένας μετατροπέας καθίσταται απαραίτητος για τη μετατροπή της τάσης του ηλιακού συλλέκτη στις απαιτούμενες προδιαγραφές για να ανάψουν τα φώτα.

Επίσης, επειδή ο μετατροπέας χρειάζεται μια μπαταρία για να λειτουργήσει, η οποία μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι μια μπαταρία 12 V, όλες οι παράμετροι που είναι απαραίτητες για τη ρύθμιση μπορούν να υπολογιστούν με τον ακόλουθο τρόπο:

Η συνολική προβλεπόμενη κατανάλωση είναι = 80 watt.

Η παραπάνω ισχύς μπορεί να καταναλωθεί από τις 6 π.μ. έως τις 6 μ.μ., η οποία γίνεται η μέγιστη περίοδος που μπορεί κανείς να εκτιμήσει, και αυτό είναι περίπου 12 ώρες.

Ο πολλαπλασιασμός 80 με 12 δίνει = 960 watt ώρα.

Αυτό συνεπάγεται ότι το ηλιακό πάνελ θα πρέπει να παράγει αυτήν την ώρα πολύ watt για την επιθυμητή περίοδο 12 ωρών καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας.

Ωστόσο, δεδομένου ότι δεν περιμένουμε τη λήψη του βέλτιστου ηλιακού φωτός καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους, μπορούμε να υποθέσουμε ότι η μέση περίοδος του βέλτιστου φωτός της ημέρας είναι περίπου 8 ώρες.

Ο διαχωρισμός 960 με 8 δίνει = 120 watt, που σημαίνει ότι ο απαιτούμενος ηλιακός συλλέκτης θα πρέπει να έχει τουλάχιστον 120 watt.

Εάν η τάση του πίνακα επιλέγεται να είναι περίπου 18 V, οι τρέχουσες προδιαγραφές θα είναι 120/18 = 6,66 amp ή απλά 7 amp.

Ας υπολογίσουμε τώρα το μέγεθος της μπαταρίας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον μετατροπέα και το οποίο ενδέχεται να απαιτείται για φόρτιση με τον παραπάνω ηλιακό πίνακα.

Και πάλι, δεδομένου ότι η συνολική ώρα watt ολόκληρης της ημέρας υπολογίζεται να είναι περίπου 960 watt, διαιρώντας την με την τάση της μπαταρίας (η οποία υποτίθεται ότι είναι 12 V) παίρνουμε 960/12 = 80, δηλαδή περίπου 80 ή απλά 100 AH, επομένως η απαιτούμενη μπαταρία πρέπει να έχει βαθμολογία 12 V, 100 AH για βέλτιστη απόδοση καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας (περίοδος 12 ωρών).

Θα χρειαστούμε επίσης έναν ηλιακό ελεγκτή φόρτισης για τη φόρτιση της μπαταρίας και επειδή η μπαταρία θα φορτιστεί για περίπου 8 ώρες, ο ρυθμός φόρτισης θα πρέπει να είναι περίπου 8% της ονομαστικής AH, που ανέρχεται σε 80 x 8 % = 6,4 αμπέρ, επομένως θα πρέπει να καθοριστεί ο ελεγκτής φόρτισης ώστε να χειρίζεται τουλάχιστον 7 αμπέρ για την απαιτούμενη ασφαλή φόρτιση της μπαταρίας.

Αυτό ολοκληρώνει όλους τους υπολογισμούς του ηλιακού πλαισίου, της μπαταρίας και του μετατροπέα, οι οποίοι θα μπορούσαν να εφαρμοστούν επιτυχώς για οποιοδήποτε παρόμοιο είδος εγκατάστασης που προορίζεται για σκοπούς εκτός δικτύου σε αγροτικές περιοχές ή άλλες απομακρυσμένες περιοχές.

Για άλλες προδιαγραφές V, I, οι αριθμοί μπορεί να αλλάξουν στον παραπάνω υπολογισμένο υπολογισμό για την επίτευξη των κατάλληλων αποτελεσμάτων.

Σε περίπτωση που η μπαταρία είναι περιττή και το ηλιακό πλαίσιο θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί άμεσα για τη λειτουργία του μετατροπέα.

Ένα απλό κύκλωμα ρυθμιστή τάσης ηλιακού πλαισίου μπορεί να παρατηρηθεί στο ακόλουθο διάγραμμα, ο δεδομένος διακόπτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επιλογή μιας φόρτισης μπαταρίας ή την άμεση οδήγηση του μετατροπέα μέσω του πίνακα.

Στην παραπάνω περίπτωση, ο ρυθμιστής πρέπει να παράγει περίπου 7 έως 10amps ρεύματος, επομένως πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα LM396 ή LM196 στο στάδιο του φορτιστή.

Ο παραπάνω ρυθμιστής ηλιακού πλαισίου μπορεί να διαμορφωθεί με το ακόλουθο απλό κύκλωμα μετατροπέα που θα είναι αρκετά κατάλληλο για την τροφοδοσία των ζητούμενων λαμπτήρων μέσω του συνδεδεμένου ηλιακού πλαισίου ή της μπαταρίας.

Λίστα ανταλλακτικών για το παραπάνω κύκλωμα μετατροπέα: R1, R2 = 100 ohm, 10 watt

R3, R4 = 15 ohm 10 watt

T1, T2 = TIP35 στις ψύκτρες

Η τελευταία γραμμή στο αίτημα προτείνει μια έκδοση LED που θα σχεδιαστεί για αντικατάσταση και αναβάθμιση των υπαρχόντων λαμπτήρων φθορισμού CFL. Το ίδιο μπορεί να εφαρμοστεί απλώς εξαλείφοντας την μπαταρία και τον μετατροπέα και ενσωματώνοντας τα LED με την έξοδο του ηλιακού ρυθμιστή, όπως φαίνεται παρακάτω:

Το αρνητικό του προσαρμογέα πρέπει να συνδεθεί και να γίνει κοινό με το αρνητικό του ηλιακού συλλέκτη

Τελικές σκέψεις

Οι φίλοι λοιπόν ήταν 9 βασικά σχέδια φορτιστή ηλιακής μπαταρίας, τα οποία επιλέχθηκαν με το χέρι από αυτόν τον ιστότοπο.

Θα βρείτε πολλά περισσότερα τέτοια βελτιωμένα ηλιακά σχέδια στο blog για περαιτέρω ανάγνωση. Και ναι, εάν έχετε κάποια επιπλέον ιδέα, μπορείτε σίγουρα να την υποβάλετε, θα φροντίσω να την παρουσιάσω εδώ για την ευχαρίστηση της ανάγνωσης των θεατών μας.

Σχόλια από έναν από τους Avid Readers

Γεια Σουαγατάμ,

Έχω συναντήσει τον ιστότοπό σας και βρίσκω τη δουλειά σας πολύ εμπνευσμένη. Αυτή τη στιγμή εργάζομαι σε πρόγραμμα Επιστήμης, Τεχνολογίας, Μηχανικής και Μαθηματικών (STEM) για μαθητές 4-5 στην Αυστραλία. Το έργο επικεντρώνεται στην αύξηση της περιέργειας των παιδιών για την επιστήμη και πώς συνδέεται με πραγματικές εφαρμογές.

Το πρόγραμμα εισάγει επίσης την ενσυναίσθηση στη διαδικασία σχεδιασμού της μηχανικής όπου οι νέοι μαθητές εισάγονται σε ένα πραγματικό έργο (πλαίσιο) και συνεργάζεται με τους συναδέλφους τους στο σχολείο για να λύσει ένα κοσμικό πρόβλημα. Για τα επόμενα τρία χρόνια, η εστίασή μας είναι να εισαγάγουμε τα παιδιά στην επιστήμη πίσω από την ηλεκτρική ενέργεια και στην πραγματική εφαρμογή της ηλεκτρολογίας. Εισαγωγή στον τρόπο με τον οποίο οι μηχανικοί επιλύουν πραγματικά προβλήματα για το μεγαλύτερο καλό της κοινωνίας.

Αυτήν τη στιγμή εργάζομαι σε διαδικτυακό περιεχόμενο για το πρόγραμμα, το οποίο θα επικεντρωθεί σε νέους μαθητές (Βαθμός 4-6) που μαθαίνουν τα βασικά στοιχεία της ηλεκτρικής ενέργειας, ιδίως της ανανεώσιμης ενέργειας, δηλαδή της ηλιακής ενέργειας σε αυτήν την περίπτωση. Μέσω ενός αυτοκατευθυνόμενου προγράμματος μάθησης, τα παιδιά μαθαίνουν και διερευνούν για την ηλεκτρική ενέργεια και την ενέργεια, καθώς εισάγονται σε ένα πραγματικό έργο, δηλαδή παροχή φωτισμού σε παιδιά που είναι προστατευμένα στα στρατόπεδα προσφύγων σε όλο τον κόσμο. Με την ολοκλήρωση ενός προγράμματος πέντε εβδομάδων, τα παιδιά ομαδοποιούνται σε ομάδες για την κατασκευή ηλιακών φώτων, τα οποία στη συνέχεια αποστέλλονται στα μειονεκτικά παιδιά σε όλο τον κόσμο.

Ως μη κερδοσκοπικό εκπαιδευτικό ίδρυμα, ζητάμε τη βοήθειά σας για τη διαμόρφωση ενός απλού διαγράμματος κυκλώματος, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ενός ηλιακού φωτός 1 watt ως πρακτική δραστηριότητα στην τάξη. Έχουμε επίσης αγοράσει 800 κιτ ηλιακού φωτός από έναν κατασκευαστή, τα οποία θα συναρμολογήσουν τα παιδιά, ωστόσο, χρειαζόμαστε κάποιον να απλοποιήσει το διάγραμμα κυκλώματος αυτών των κιτ φωτός, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για απλά μαθήματα σχετικά με την ηλεκτρική ενέργεια, τα κυκλώματα και τον υπολογισμό της ισχύος, βολτ, ρεύμα και μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια.

Ανυπομονώ να ακούσω από εσάς και να συνεχίσω την εμπνευσμένη δουλειά σας.

Επίλυση του αιτήματος

Εκτιμώ το ενδιαφέρον και τις ειλικρινείς προσπάθειές σας να φωτίσετε τη νέα γενιά σχετικά με την ηλιακή ενέργεια.
Έχω συνδέσει το πιο απλό αλλά αποτελεσματικό κύκλωμα οδήγησης LED που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για φωτισμό LED 1 watt από ηλιακό πάνελ με ελάχιστα εξαρτήματα.
Φροντίστε να συνδέσετε μια ψύκτρα στο LED, διαφορετικά μπορεί να κάψει γρήγορα λόγω υπερθέρμανσης.
Το κύκλωμα ελέγχεται τάσης και ελέγχεται το ρεύμα για τη διασφάλιση της βέλτιστης ασφάλειας στα LED.
Ενημερώστε με εάν έχετε περαιτέρω αμφιβολίες.