Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Схема самодельного блока питания с регулировкой до 30 вольт


Мощный блок питания 0-30 В своими руками : Labuda.blog

Занимаясь проектированием и конструированием различных электронных схем, не обойтись без надежного блока питания с регулируемым напряжением. Сегодня предлагаются различные конструкции, как сложные, так и простые. В рамках статьи рассмотрим, как сделать блок питания от 0 до 30 В на 10 ампер своими руками по пошаговым инструкциям со схемами и фото-примерами процесса сборки.

Варианты БП для самостоятельного монтажа

Блок питание выбирается исходя из того, какие схемы предполагается им запитывать. Если это устройства с низким потреблением тока, то и БП не обязательно делать мощный: вполне можно обойтись источником с током на 5 ампер. Рассмотрим несколько вариантов схем, а также как собирать самодельные блоки питания.

Простой БП 0-30 В

Одна из несложных схем источника питания с регулировкой выходного напряжения приводится на схеме.

Устройство выполнено всего на трех транзисторах и отличается высокой точностью напряжения на выходе благодаря использованию компенсационной стабилизации, а также применением недорогих элементов.

Изделие собирается на печатной плате и после монтажа практически сразу начинает функционировать. Главное, подобрать стабилитрон, который должен соответствовать максимальному напряжению на выходе.

Для корпуса подойдет любой пластиковый или металлический короб, который окажется под рукой, например, от компьютерного БП.

В такой корпус без проблем поместится трансформатор на 100 Вт и печатная плата. Имеющийся вентилятор можно оставить, подключив в разрыв его питания сопротивление для снижения оборотов.

Для измерения потребляемого нагрузкой тока, задействуем стрелочный амперметр, устанавливая его на переднюю панель из пластиковой коробки.

Вольтметр можно использовать цифровой.

Завершив монтаж, проверяем выходное напряжение, изменяя положение переменного резистора.

Минимальное значение должно быть около нуля, максимальное – 30 В. Подсоединив нагрузку около 0,5 А, проверяем просадку напряжения на выходе – она должна быть минимальной.

Мощный импульсный БП

Рассмотрим схему блока питания с регулировкой по току и напряжению. Такие устройства иногда еще называют лабораторными, поскольку они подходят не только для запитки электронных схем, но и для заряди АКБ.

Этот БП обеспечивает регулировку напряжения в диапазоне 0-30 В и тока 0-10 А. Источник можно разделить на три части:

  1. Внутренняя схема питания, состоящая из источника напряжения на 12 В и ток минимум 300 мА. Назначение этого источника – запитка схемы БП.

  2. Блок управления. Выполнен на микросхеме TL494 с простым драйвером. Резистор R4 позволяет регулировать максимальный порог напряжения, R2 – ток.

  3. Силовая часть. Большую часть схемы можно задействовать из старого компьютерного блока питания. Для намотки трансформатора управления подойдет ферритовое кольцо R16*10*4,5, на котором наматывают провод МГТФ 0.07 мм² в количестве 30 витков одновременно в 3 провода. L1 мотают на кольце от того же БП, удалив старую обмотку и намотав медный провод диаметром 2 мм и длиной 2 м. Для L2 подойдет дроссель на ферритовом стержне.

Для размещения элементом схемы изготавливают печатную плату.

Если сборка выполнена правильно, блок питания начинает работать сразу. Чтобы была возможность управлять вентилятором по температуре, можно собрать простую схему на lm317.

На Ардуино

Радиолюбители с опытом иногда собирают блоки питания под управлением Ардуино. Таким образом удается создать контролируемый источник питания с такими режимами: может «отдыхать», функционировать в режиме экономии либо работать на ток в 10 А и разное выходное напряжение, если это требуется.

«Умный» блок питания представлен на схеме.

Для запитки микропроцессора ATmega задействуется импульсный стабилизатор. Благодаря наличию постоянного и стабилизированного напряжения 5 В блок питания можно оснастить разъемом USB, что позволит подзаряжать какие-либо устройства.

Печатную плату можно сделать по образцу.

Внешний вид устройства и внутреннее расположение компонентов представлено на фото.

Блок питания от 0 до 30 В на 10 ампер можно собрать своими руками по любой из представленных схем, а как именно сделать такое устройство, пошагово рассмотрено в инструкциях с фото-примерами. Для сборки простого источника питания потребуются начальные значения в области радиоэлектроники, умение обращаться с паяльником и минимальный перечень радиокомпонентов.

Автор: Vladimir

LM317 со схемой повышения внешнего тока

Популярная микросхема стабилизатора напряжения LM317 рассчитана на выдачу не более 1,5 А, однако добавление в схему повышающего транзистора внешнего тока дает возможность модернизировать схему регулятора для работы с гораздо более высокими токами, и до любых желаемых уровней.

Вы, возможно, уже встречали схему фиксированного стабилизатора напряжения 78XX, которая была модернизирована для обработки более высоких токов, добавив к ней внешний силовой транзистор, IC LM317 не является исключением, и то же самое можно применить к этой универсальной схеме регулируемого регулятора напряжения в чтобы обновить его характеристики для обработки большого количества тока.

Стандартная схема LM317

На следующем изображении показана стандартная схема регулируемого стабилизатора напряжения IC LM317, использующая минимум компонентов в виде единственного постоянного резистора и потенциометра 10 кОм.

Предполагается, что эта установка предлагает переменный диапазон от нуля до 24 В при входном напряжении 30 В. Однако, если мы рассмотрим диапазон тока, он не превышает 1,5 ампер независимо от входного тока питания, поскольку микросхема внутренне оборудована, чтобы допускать только до 1.5 ампер и подавите все, что может потребоваться выше этого предела.

Показанная выше конструкция, которая ограничена максимальным током 1,5 А, может быть модернизирована с помощью внешнего PNP-транзистора, чтобы повысить ток наравне с входным током питания, что означает, что после реализации этого обновления вышеуказанная схема сохранит свой Функция регулирования переменного напряжения, тем не менее, сможет подавать на нагрузку полный входной ток питания, минуя внутреннюю функцию ограничения тока IC.

Расчет выходного напряжения

Для расчета выходного напряжения цепи источника питания LM317 можно использовать следующую формулу

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

где is = VREF = 1,25

ADJ тока можно фактически игнорировать, поскольку он обычно составляет около 50 мкА и, следовательно, слишком мал.

Добавление внешнего усилителя Mosfet

Это обновление повышения тока может быть реализовано путем добавления внешнего PNP-транзистора, который может быть в форме силового BJT или P-канального MOSFET, как показано ниже, здесь мы используем mosfet, сохраняющий вещи компактны и позволяют значительно улучшить характеристики.

В вышеупомянутой конструкции Rx становится ответственным за обеспечение триггера затвора для МОП-транзистора, так что он может проводить в тандеме с LM317 IC и усиливать устройство дополнительным током, указанным входным источником.

Первоначально, когда входная мощность подается в схему, подключенная нагрузка, которая может быть рассчитана на гораздо более высокий, чем 1,5 А, пытается получить этот ток через LM317 IC, и в процессе на RX создается пропорциональная величина отрицательного напряжения, заставляя MOSFET реагировать и включаться.

Как только срабатывает МОП-транзистор, все входное питание имеет тенденцию течь через нагрузку с избыточным током, но, поскольку напряжение также начинает увеличиваться за пределы уставки потенциометра LM317, LM317 получает обратное смещение.

Это действие на время отключает LM317, который, в свою очередь, отключает напряжение на Rx и питание затвора для МОП-транзистора.

Таким образом, МОП-транзистор также имеет тенденцию отключаться на мгновение, пока цикл снова не продлится, позволяя процессу продолжаться бесконечно с заданным регулированием напряжения и высокими требованиями к току.

Расчет резистора затвора МОП-транзистора

Rx можно рассчитать, как указано в:

Rx = 10 / 1A,

, где 10 - оптимальное напряжение срабатывания МОП-транзистора, а 1 ампер - это оптимальный ток через микросхему до появления Rx. это напряжение.

Следовательно, Rx может быть резистором 10 Ом с номинальной мощностью 10 x 1 = 10 Вт

Если используется силовой BJT, цифра 10 может быть заменена на 0,7 В

Хотя приведенное выше приложение повышения тока с использованием МОП-транзистор выглядит интересным, у него есть серьезный недостаток, так как эта функция полностью лишает ИС функции ограничения тока, что может привести к срыву или возгоранию МОП-транзистора в случае короткого замыкания на выходе.

Чтобы противостоять этой уязвимости, связанной с перегрузкой по току или коротким замыканием, другой резистор в форме Ry может быть установлен с выводом истока МОП-транзистора, как показано на следующей схеме.

Резистор Ry должен создавать противодействующее напряжение на самом себе всякий раз, когда выходной ток превышает заданный максимальный предел, так что противодействующее напряжение на источнике МОП подавляет напряжение срабатывания затвора МОП-транзистора, вызывая полное отключение в течение МОП-транзистор, предотвращая тем самым возгорание МОП-транзистора.

Эта модификация выглядит довольно простой, однако вычисление Ry может немного запутать, и я не хочу исследовать его глубже, так как у меня есть более приличная и надежная идея, которая, как можно ожидать, выполнит полный текущий контроль для обсуждаемого LM317 Схема применения внешнего повышающего транзистора.

Использование BJT для управления током

Конструкцию для создания вышеуказанной конструкции, оснащенной повышающим током, а также защитой от короткого замыкания и перегрузки, можно увидеть ниже:

Пара резисторов, и BC547 BJT - это все, что может потребоваться для включения желаемой защиты от короткого замыкания в модифицированную схему повышения тока для LM317 IC.

Теперь вычисление Ry становится чрезвычайно простым и может быть вычислено по следующей формуле:

Ry = 0,7 / предел тока.

Здесь 0,7 - это напряжение срабатывания BC547, а «предел тока» - это максимально допустимый ток, который может быть указан для безопасной работы МОП-транзистора, допустим, этот предел установлен равным 10 А, тогда Ry можно рассчитать как :

Ry = 0,7 / 10 = 0,07 Ом.

Вт = 0,7 x 10 = 7 Вт.

Итак, теперь, когда ток имеет тенденцию пересекать вышеуказанный предел, BC547 проводит, заземляя контакт ADJ IC и отключая выход Vout для LM317

Использование BJT для повышения тока

Если вы не слишком увлечены используя mosfet, в этом случае вы, вероятно, можете применить BJT для требуемого повышения тока, как показано на следующей диаграмме:

Предоставлено: http: // www.ti.com/lit/ds/slvs044x/slvs044x.pdf

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Best 3 MPPT схемы контроллера заряда от солнечных батарей для эффективной зарядки аккумулятора

MPPT, как мы все знаем, относится к отслеживанию точки максимальной мощности, которое обычно связано с солнечными панелями для оптимизации их производительности с максимальной эффективностью. В этом посте мы изучим 3 лучших схемы контроллера MPPT для эффективного использования солнечной энергии и зарядки аккумулятора наиболее эффективным способом.

Где используется MPPT

Оптимизированный выходной сигнал цепей MPPT в основном используется для зарядки аккумуляторов с максимальной эффективностью от доступного солнечного света.

Новые любители обычно находят эту концепцию сложной и путаются со многими параметрами, связанными с MPPT, такими как точка максимальной мощности, «изгиб» графика I / V и т. Д.

На самом деле нет ничего более сложного в этой концепции, потому что солнечная панель - это не что иное, как источник питания.

Оптимизация этого источника питания становится необходимой, потому что обычно солнечные панели не имеют тока, но обладают избыточным напряжением, эти аномальные характеристики солнечной панели имеют тенденцию становиться несовместимыми со стандартными нагрузками, такими как батареи 6 В, 12 В, которые имеют более высокий рейтинг AH и более низкое номинальное напряжение по сравнению с к характеристикам панели, и, кроме того, постоянно меняющийся солнечный свет делает устройство крайне несовместимым с его параметрами V и I.

И именно поэтому нам требуется промежуточное устройство, такое как MPPT, которое может «понимать» эти вариации и выдавать наиболее желаемый выходной сигнал от подключенной солнечной панели.

Возможно, вы уже изучали эту простую схему MPPT на базе IC 555, которая была специально исследована и разработана мной и представляет собой отличный пример работающей схемы MPPT.

Почему MPPT

Основная идея, лежащая в основе всех MPPT, состоит в том, чтобы понизить или урезать избыточное напряжение на панели в соответствии со спецификациями нагрузки, убедившись, что вычитаемое количество напряжения преобразуется в эквивалентное количество тока, таким образом уравновешивая I x V величина на входе и выходе всегда на должном уровне.… мы не можем ожидать чего-то большего от этого полезного устройства, не так ли?

Вышеупомянутое автоматическое отслеживание и соответствующее эффективное преобразование параметров реализовано с использованием ступени слежения с ШИМ и ступени понижающего преобразователя или иногда ступени понижающего-повышающего преобразователя, хотя отдельный понижающий преобразователь дает лучшие результаты и его проще реализовать.

Дизайн № 1: MPPT с использованием PIC16F88 с 3-уровневой зарядкой

В этом посте мы изучаем схему MPPT, которая очень похожа на конструкцию IC 555, с той лишь разницей, что используется микроконтроллер PIC16F88 и улучшенный 3-уровневый цепь зарядки.

Подробные сведения о пошаговой работе

Базовые функции различных ступеней можно понять с помощью следующего описания:

1) Выход панели отслеживается путем извлечения из нее некоторой информации через соответствующие сети делителей потенциала .

2) Один операционный усилитель от IC2 сконфигурирован как повторитель напряжения, он отслеживает мгновенное выходное напряжение с панели через делитель потенциала на своем выводе 3 и передает информацию на соответствующий измерительный вывод PIC.

3) Второй операционный усилитель от IC2 становится ответственным за отслеживание и мониторинг переменного тока с панели и подает его на другой вход считывания PIC.

4) Эти два входа обрабатываются внутри MCU для разработки соответственно настроенной ШИМ для ступени понижающего преобразователя, связанной с его выводом №9.

5) Выходной сигнал PWM PIC буферизируется Q2, Q3 для безопасного запуска переключающего P-mosfet. Соответствующий диод защищает затвор МОП-транзистора от перенапряжений.

6) MOSFET переключается в соответствии с переключаемыми ШИМ и модулирует ступень понижающего преобразователя, образованную катушками индуктивности L1 и D2.

7) Вышеупомянутые процедуры обеспечивают наиболее подходящий выход понижающего преобразователя, который имеет более низкое напряжение, чем у батареи, но богатый током.

8) Выходной сигнал понижающего преобразователя постоянно настраивается и соответствующим образом регулируется ИС со ссылкой на отправляемую информацию от двух операционных усилителей, связанных с солнечной панелью.

9) В дополнение к вышеупомянутому регулированию MPPT, PIC также запрограммирован на мониторинг зарядки аккумулятора с помощью 3 дискретных уровней, которые обычно задаются как объемный режим, режим абсорбции и плавающий режим.

10) MCU «следит» за повышением напряжения батареи и регулирует понижающий ток, соответственно, поддерживая правильные уровни в амперах во время 3-х уровней процедуры зарядки. Это выполняется в сочетании с элементом управления MPPT, что похоже на обработку двух ситуаций одновременно для получения наиболее благоприятных результатов для батареи.

11) Сама PIC снабжается прецизионно регулируемым напряжением на ее выводе Vdd через IC TL499, здесь можно заменить любой другой подходящий стабилизатор напряжения, чтобы он был таким же.

12) Термистор также можно увидеть в конструкции, он может быть необязательным, но может быть эффективно настроен для мониторинга температуры батареи и передачи информации в PIC, который без особых усилий обрабатывает эту третью информацию для настройки выходного сигнала понижающего преобразователя, гарантируя, что температура аккумулятора никогда не поднимается выше опасного уровня.

13) Светодиодные индикаторы, связанные с PIC, указывают различные состояния зарядки аккумулятора, что позволяет пользователю получать актуальную информацию о состоянии зарядки аккумулятора в течение дня.

14) Предлагаемая схема MPPT с использованием PIC16F88 с 3-уровневой зарядкой поддерживает зарядку аккумулятора 12 В, а также зарядку аккумулятора 24 В без каких-либо изменений в схеме, за исключением значений, показанных в скобках, и настройки VR3, которую необходимо отрегулировать, чтобы разрешить выход составлять 14,4 В в начале для батареи 12 В и 29 В для батареи 24 В.

Программный код можно скачать здесь.

Дизайн № 2: Контроллер заряда батареи MPPT с синхронным переключением

Второй вариант основан на устройстве bq24650, которое включает усовершенствованный встроенный контроллер заряда батареи с синхронным переключением MPPT.Он предлагает высокий уровень регулирования входного напряжения, что предотвращает зарядный ток аккумулятора каждый раз, когда входное напряжение падает ниже указанного значения. Узнать больше:

Всякий раз, когда к входу подключена солнечная панель, контур стабилизации питания опускает усилитель для зарядки, чтобы солнечная панель могла производить максимальную выходную мощность.

Как работает IC BQ24650

bq24650 обещает предоставить синхронный контроллер PWIVI с постоянной частотой с оптимальным уровнем точности со стабилизацией тока и напряжения, предварительной подготовкой заряда, отключением заряда и проверкой уровня заряда.

Микросхема заряжает аккумулятор на 3 дискретных уровнях: предварительное кондиционирование, постоянный ток и постоянное напряжение.

Зарядка отключается, как только уровень тока приближается к 1/10 скорости быстрой зарядки. Таймер предварительной зарядки установлен на 30 минут.

Bq2465O без ручного вмешательства перезапускает процедуру зарядки в случае, если напряжение батареи возвращается ниже установленного внутри предела или достигает минимального режима ожидания в режиме ожидания, когда входное напряжение становится ниже напряжения батареи.2 тонких варианта QFN.

Принципиальная схема

Паспорт bq24650

РЕГУЛИРОВКА НАПРЯЖЕНИЯ АККУМУЛЯТОРА

В bq24650 используется чрезвычайно точный регулятор напряжения для определения зарядного напряжения. Напряжение зарядки предварительно устанавливается с помощью резистивного делителя от батареи к земле, при этом средняя точка подключается к выводу VFB.

Напряжение на выводе VFB ограничено опорным значением 2,1 В. Это опорное значение используется в следующей формуле для определения желательного уровня регулируемого напряжения:

В (прочесе) = 2.1V x [1 + R2 / R1]

, где R2 подключен от VFB к батарее, а R1 подключен от VFB к GND. Литий-ионные, LiFePO4, а также свинцово-кислотные аккумуляторы SMF идеально подходят для аккумуляторов.

Большинство имеющихся литий-ионных элементов теперь можно эффективно заряжать до 4,2 В на элемент. Аккумулятор LiFePO4 поддерживает процесс значительно более высоких циклов зарядки и разрядки, но недостатком является то, что плотность энергии не слишком хороша. Распознанное напряжение ячейки равно 3.6В.

Профиль заряда двух элементов Li-Ion и LiFePO4 - это предварительная подготовка, постоянный ток и постоянное напряжение. Для эффективного срока службы заряда / разряда предел напряжения в конце заряда может быть снижен до 4,1 В / элемент, однако его удельная энергия может стать намного ниже по сравнению с химической спецификацией на основе лития, свинцово-кислотная кислота продолжает оставаться быть более предпочтительным аккумулятором из-за его низких производственных затрат, а также быстрых циклов разряда.

Общий порог напряжения от 2.От 3 до 2,45 В. После того, как батарея полностью заряжена, требуется постоянный или непрерывный заряд для компенсации саморазряда. Порог капельного заряда составляет 100–200 мВ ниже точки постоянного напряжения.

РЕГУЛИРОВАНИЕ ВХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Солнечная панель может иметь исключительный уровень на кривой VI или VP, широко известный как точка максимальной мощности (MPP), при этом полная фотоэлектрическая (PV) система работает с оптимальной эффективностью и генерирует требуемый максимум. выходная мощность.

Алгоритм постоянного напряжения - самый простой из доступных вариантов отслеживания точки максимальной мощности (MPPT). Bq2465O автоматически отключает зарядный усилитель, чтобы включить точку максимальной мощности для достижения максимальной эффективности.

Состояние включения

Микросхема bq2465O включает в себя компаратор «SLEEP» для определения средств подачи напряжения на вывод VCC, поскольку VCC может быть отключен как от батареи, так и от внешнего адаптера переменного / постоянного тока.

Если напряжение VCC превышает напряжение SRN и выполняются дополнительные критерии для процедур зарядки, bq2465O впоследствии начинает попытки зарядить подключенную батарею (см. Раздел «Включение и отключение зарядки»).

Если напряжение SRN выше по сравнению с VCC, что означает, что аккумулятор является источником, откуда поступает питание, bq2465O включен для более низкого тока покоя (<15 мкА) в спящем режиме, чтобы предотвратить утечку тока от аккумулятора. .

Если VCC ниже предела UVLO, IC отключается, после чего VREF LDO отключается.

ВКЛЮЧЕНИЕ И ОТКЛЮЧЕНИЕ ЗАРЯДКИ

Перед инициализацией процесса зарядки предлагаемой схемы контроллера заряда батареи с синхронным переключателем MPPT необходимо обеспечить следующие аспекты:

• Процесс зарядки включен (MPPSET> 175 мВ)

• Устройство не работает в режиме блокировки при пониженном напряжении (UVLO), а VCC превышает предел VCCLOWV

• IC не находится в режиме SLEEP (т.е.е. VCC> SRN)

• Напряжение VCC ниже предела перенапряжения переменного тока (VCC

• Промежуток времени 30 мс выполняется после первого включения

• Напряжения REGN LDO и VREF LDO фиксированы на заданном уровне соединения

• Термическое отключение (TSHUT) не инициализировано - TS неисправен не определен. Любая из следующих технических проблем может препятствовать продолжающейся зарядке аккумулятора:

• Зарядка отключена (MPPSET <75 мВ)

• Адаптер вход отключен, провоцируя переход ИС в режим VCCLOWV или SLEEP

• Входное напряжение адаптера ниже 100 мВ выше отметки батареи

• Адаптер рассчитан на более высокое напряжение

• Напряжение REGN или VREF LDO не соответствует спецификации

• Определен предел теплоты TSHUT IC • Напряжение TS выходит за пределы указанного диапазона, что может указывать на то, что температура батареи очень высокая или, наоборот, намного ниже

Self-Triggered I n-built SOFT-START CHARGER CURRENT

Зарядное устройство самостоятельно плавно запускает ток регулирования мощности зарядного устройства каждый раз, когда зарядное устройство переходит в режим быстрой зарядки, чтобы убедиться, что нет абсолютно никаких перерегулирований или стрессовых условий на внешних подключенных конденсаторах или преобразователь мощности.

Плавный пуск отличается повышением мощности стабилизирующего усилителя на восемь равномерно выполняемых рабочих шагов рядом с заранее установленным уровнем тока зарядки. Все назначенные шаги продолжаются около 1,6 мс в течение указанного периода Up в 13 мс. Для включения обсуждаемой операционной функции не требуется никаких внешних частей.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Синхронный понижающий преобразователь с ШИМ использует режим напряжения заданной частоты со стратегией управления с прямой связью.

Компенсационная конфигурация версии III позволяет системе включать керамические конденсаторы в выходной каскад преобразователя. Входной каскад компенсации внутренне связан между выходом обратной связи (FBO) и входом усилителя ошибки (EAI).

Каскад компенсации обратной связи установлен между входом усилителя ошибки (EAI) и выходом усилителя ошибки (EAO). Каскад выходного LC-фильтра должен быть определен так, чтобы обеспечить резонансную частоту около 12 кГц - 17 кГц для устройства, для которого резонансная частота fo формулируется как:

fo = 1/2 π √LoCo

Встроенная пилообразная рампа позволяет сравнивать входные данные внутреннего контроля ошибок EAO для изменения рабочего цикла преобразователя.

Амплитуда линейного изменения составляет 7% от входного напряжения адаптера, что позволяет постоянно и полностью пропорционально входному напряжению адаптера.

Это устраняет любые изменения коэффициента усиления контура из-за изменения входного напряжения и упрощает процедуры компенсации контура. Линейное изменение уравновешивается на 300 мВ, так что рабочий цикл равен нулю процентов, когда сигнал EAO ниже пилообразного сигнала.

Сигнал EAO также квалифицируется, чтобы превосходить по количеству сигнал пилообразного нарастания с целью достижения 100% -ного требования ШИМ рабочего цикла.

Встроенная логика управления затвором позволяет достичь рабочего цикла 99,98%, в то же время подтверждая, что N-канальное устройство верхнего уровня постоянно передает столько, сколько необходимо, чтобы всегда быть на 100% включенным.

В случае, если напряжение между контактами BTST и PH снижается ниже 4,2 В в течение более трех интервалов, в этом случае n-канальный МОП-транзистор верхнего плеча отключается, а n-канальный низкочастотный | Power MOSFET запускается, чтобы опустить узел PH и зарядить конденсатор BTST.

После этого драйвер верхнего плеча нормализуется до 100% рабочего цикла до тех пор, пока напряжение (BTST-PH) не станет снова снижаться до низкого уровня из-за истощения тока утечки конденсатора BTST ниже 4,2 В, а также сброса Импульс переоформляется.

Генератор заданной частоты поддерживает жесткое управление частотой переключения при большинстве обстоятельств входного напряжения, напряжения батареи, тока заряда и температуры, упрощая схему выходного фильтра и удерживая его вдали от состояния звуковых помех.

Дизайн № 3: Схема быстрой зарядки MPPT

Третья лучшая схема MPPT в нашем списке объясняет простую схему зарядного устройства MPPT с использованием IC bq2031 из TEXAS INSTRUMENTS, , которая лучше всего подходит для быстрой зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов емкостью относительно высокая скорость

Abstract

Эта статья о практическом применении предназначена для людей, которые могут разрабатывать зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов на основе MPPT с помощью зарядного устройства bq2031.

Эта статья включает структурный формат для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов емкостью 12 А-ч с использованием MPPT (отслеживание точки максимальной мощности) для повышения эффективности зарядки для фотоэлектрических приложений.

Введение

Самой простой процедурой для зарядки аккумулятора от систем солнечных панелей может быть подключение аккумулятора прямо к солнечной панели, однако это может быть не самый эффективный метод.

Предположим, солнечная панель имеет мощность 75 Вт и генерирует ток 4.65 А при напряжении 16 В при нормальной температуре окружающей среды 25 ° C и инсоляции 1000 Вт / м2.

Свинцово-кислотный аккумулятор рассчитан на напряжение 12 В; Прямое подключение солнечной панели к этой батарее снизит напряжение панели до 12 В, и панель сможет вырабатывать только 55,8 Вт (12 В и 4,65 А) для зарядки.

Преобразователь постоянного тока в постоянный может быть наиболее подходящим для экономичной зарядки.

В этом практическом документе описывается модель, в которой для эффективной зарядки используется bq2031.

I-V характеристики солнечной панели

На рисунке 1 показаны стандартные аспекты систем солнечных панелей. Isc - это ток короткого замыкания, который протекает через панель в случае короткого замыкания солнечной панели.

Это оптимальный ток, который может быть извлечен из солнечной панели.

Voc - напряжение холостого хода на выводах солнечной панели.

Vmp и Imp - это уровни напряжения и тока, при которых максимальная мощность может быть приобретена от солнечной панели.

В то время как солнечный свет снижает оптимальный ток (Isc), который может быть достигнут, самый высокий ток от солнечной панели также подавляется. На рисунке 2 показано изменение ВАХ в зависимости от солнечного света.

Синяя кривая связывает детали максимальной мощности при различных значениях инсоляции.

Причина, по которой схема MPPT состоит в том, чтобы попытаться поддерживать рабочий уровень солнечной панели на максимальной мощности в нескольких условиях солнечного света.

Как видно из рисунка 2, напряжение, при котором передается максимальная мощность, не сильно меняется в зависимости от солнечного света.

Схема, созданная с помощью bq2031, использует этот символ для реализации MPPT.

Включен дополнительный контур управления током для уменьшения тока заряда по мере уменьшения дневного света, а также для поддержания напряжения солнечной панели около максимального напряжения точки питания.

Зарядное устройство MPPT на основе bq2031

Datasheet BQ2031

На рисунке 3 показана схема платы DV2031S2 с добавленным контуром управления током, добавленным для выполнения MPPT с использованием операционного усилителя TLC27L2.

bq2031 держит зарядный ток, сохраняя напряжение 250 мВ при чувстве сопротивления R 20. опорного напряжения 1.565 V создаются с использованием 5 V от U2.

Входное напряжение сравнивается с опорным напряжением для получения напряжения ошибки, которое может быть реализовано на выводе SNS bq2031 для уменьшения тока заряда.

Напряжение (V mp), при котором максимальная мощность может быть получена от солнечной панели, регулируется с помощью резисторов R26 и R27. V mp = 1.565 (R 26 + R 27) / R 27.

При R 27 = 1 кОм и R 26 = 9,2 кОм достигается V mp = 16 В. TLC27L2 внутренне настроен на полосу пропускания 6 кГц при V dd = 5 В. В основном из-за того, что полоса пропускания TLC27L2 значительно ниже частоты переключения bq2031, добавленный контур регулирования тока продолжает оставаться постоянным.

bq2031 в более ранней схеме (рис. 3) предлагает оптимальный ток 1 А.

В случае, если солнечная панель питания может обеспечить достаточную мощность для зарядки аккумулятора на 1 А, внешний контур управления не включается.

Однако, если изоляция ухудшается и солнечная панель изо всех сил пытается доставить достаточно энергии для зарядки аккумулятора на 1 А, внешний контур управления снижает ток заряда, чтобы сохранить входное напряжение на уровне V mp.

Результаты, представленные в таблице 1, подтверждают функционирование схемы. Показания напряжения, выделенные жирным шрифтом, означают проблему, когда вторичный контур управления минимизирует ток заряда для сохранения входного напряжения на уровне V mp

Справочные документы:

Texas Instruments

MPPT Схема контроллера заряда батареи с синхронным переключением режима

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Недорогой импульсный источник питания 10 А, 30 В

Недорогой стационарный источник питания 0–30 В, 10 А

Настольная регулируемая мощность до 10 ампер. Этот элегантный настольный источник питания с переключателем имеет цифровой ЖК-дисплей и регулируемые выходы (постоянный и точный) 0–30 В постоянного тока и 0–10 А.

Технические характеристики:

  • Входное напряжение: 110 В переменного тока / 60 Гц (+/- 10%)
  • Выходное напряжение постоянного тока: 0-30 В постоянного тока, плавная регулировка
  • Токовый выход: 0-10 А, плавная регулировка
  • Регулирование предложения: CV <0.2% + 10 мВ
  • Регулировка нагрузки: CV <0,2% + 5 мВ
  • Пульсация: <100 мВпик-пик
  • Защита: ограничение тока
  • Точность отображения метра:
    • С точностью до 3 цифр
    • Вольтметр: ЖК-дисплей +/- 1% + 2 цифры
    • Амперметр: ЖК-дисплей +/- 1% + 2 цифры
  • Условия эксплуатации:
    • Температура: 0-40 ° C
    • Влажность: <80%
    • Атмосферное давление: от 86 кПа до 104 кПа
  • Время непрерывной работы: 8 часов
  • Размеры: 85 мм x 160 мм x 230 мм
* Обратите внимание: в этом источнике питания используется стандартная мощность переменного тока 110 В, 60 Гц.и поставляется с заземленным кабелем питания, совместимым с розетками на 110 В, используемыми в США. Он несовместим с системой питания 220 ~ 240 В 50 Гц, используемой в других странах, если не используется соответствующий адаптер / преобразователь питания (не входит в комплект).

Circuit Specialists в настоящее время не имеет в наличии адаптеров / преобразователей питания.

Руководство пользователя

.Схема зарядного устройства для беспроводного мобильного телефона

| Проекты самодельных схем

Зарядное устройство для беспроводного мобильного телефона - это устройство, которое заряжает совместимый мобильный телефон или мобильный телефон, расположенный рядом с ним, посредством высокочастотной беспроводной передачи тока без какого-либо физического контакта.

В этом посте мы узнаем, как создать схему зарядного устройства для беспроводного мобильного телефона, чтобы облегчить зарядку беспроводного мобильного телефона без использования обычного зарядного устройства.

The Objective

Здесь требуется, чтобы мобильный телефон был установлен с модулем схемы приемника внутри и подключен к контактам зарядного гнезда для реализации процесса беспроводной зарядки.Как только это будет сделано, сотовый телефон просто нужно держать над беспроводным зарядным устройством для инициирования предлагаемой беспроводной зарядки.

В одном из наших предыдущих постов мы изучили аналогичную концепцию, в которой объяснялась зарядка литий-ионной батареи в беспроводном режиме. Здесь мы также используем похожую технику, но пытаемся реализовать то же самое, не извлекая батарею из мобильного телефона.

Кроме того, в предыдущем посте мы всесторонне изучили основы беспроводной зарядки, воспользуемся приведенными там инструкциями и попытаемся разработать предлагаемую схему зарядного устройства для беспроводного мобильного телефона.

Мы начнем со схемы передатчика мощности, которая является базовым блоком и должна быть подключена к источнику питания и для передачи энергии модулю мобильного телефона.

Характеристики катушки передатчика (Tx):

Схема передатчика для этого зарядного устройства для беспроводного мобильного телефона является решающим этапом и должна быть построена точно, и она должна быть структурирована в соответствии с популярной схемой катушки-блинчика Теслы, как показано ниже:

ДИАМЕТР КАТУШКИ ОКОЛО 18 CMS

Изготовление печатной платы указанной выше катушки Блинчика.

Вдохновленный вышеупомянутой теорией, меньшая компоновка той же катушки может быть выгравирована на печатной плате, как показано на следующей схеме, и подключена, как показано:

Размеры: 10 дюймов на 10 дюймов, больший размер может позволить быстрее зарядка и улучшенный выходной ток

На рисунке выше показана конструкция эмиттера мощности или радиатора, также вспомните принципиальную схему из нашего предыдущего поста, в приведенной выше конструкции используется точно такая же компоновка схемы, хотя здесь мы делаем это через печатную плату путем травления намотка макета поверх него.

Тщательное наблюдение показывает, что в приведенной выше схеме есть пара параллельных спиральных медных дорожек, идущих по спирали и образующих две половины катушки передатчика, при этом центральный отвод достигается с помощью связанной красной перемычки на концах катушки.

Компоновка позволяет сделать конструкцию компактной и эффективной для требуемых операций.

Схема расположения гусениц может быть в форме квадрата или овала с одной стороны и квадратной с другой, чтобы сделать устройство еще более гладким.

Остальная часть довольно проста и соответствует нашей предыдущей схеме, где включен транзистор 2N2222 для создания требуемых высокочастотных колебаний и распространения.

Схема работает от источника 12 В / 1,5 А, а количество витков (катушек) может быть выбрано приблизительно в соответствии со значением напряжения питания, то есть примерно от 15 до 20 витков на каждую половину катушки передатчика. Более высокие витки приведут к меньшему току и повышенному напряжению излучения, и наоборот.

При включении можно ожидать, что схема будет генерировать сильный магнитный поток вокруг спиральной дорожки, эквивалентный входной мощности.

Теперь излучаемая мощность должна быть поглощена с помощью идентичной схемы для выполнения беспроводной передачи энергии и предполагаемой зарядки сотового телефона.

Для этого нам понадобится схема коллектора или приемника для сбора излучаемой мощности, это может быть разработано, как описано в следующем разделе:

Размер: 3 дюйма на 3 дюйма или в соответствии с местом для размещения внутри вашего мобильного телефона

Как видно из приведенной выше конструкции приемника, можно увидеть идентичную компоновку катушки, за исключением того, что здесь две концентрические спирали соединены параллельно для добавления тока, в отличие от компоновки передатчика, которая включала последовательное соединение благодаря центральному отводу. ограничение на дизайн.

Конструкция должна быть достаточно маленькой, чтобы поместиться внутри стандартного мобильного телефона, чуть ниже задней крышки, а выход, который заканчивается через диод, может быть подключен либо к батарее напрямую, либо через контакты зарядного гнезда (внутри).

После того, как вышеуказанные схемы построены, схему передатчика можно соединить с указанным входом постоянного тока, а модуль приемника разместить прямо над платой передатчика в центре.

Светодиод с резистором 1 кОм может быть включен на выходе схемы приемника, чтобы получить мгновенную индикацию процесса беспроводной передачи энергии.

После подтверждения операции выход приемника можно подключить к разъему сотового телефона для проверки реакции эффекта беспроводной зарядки.

Однако перед этим вы можете подтвердить вывод на мобильный телефон от модуля беспроводного приемника ... он должен быть от 5 до 6 В, если больше, черный провод можно просто сместить и припаять несколько катушек вверх пока не будет достигнуто нужное напряжение.

После завершения всех подтверждений модуль можно разместить внутри мобильного телефона, и соединения будут выполнены надлежащим образом.

Наконец, мы надеемся, что если все сделано правильно, сборка может позволить вам держать мобильный телефон прямо над настроенным передатчиком и обеспечить успешную зарядку предлагаемого беспроводного мобильного телефона.

Создание практического прототипа

Вышеупомянутая концепция беспроводной передачи энергии была успешно опробована и протестирована с некоторыми изменениями г-ном Нароттамом Гуптой, который является страстным последователем этого блога.

Модифицированная схема зарядного устройства для беспроводного сотового телефона и изображения прототипа можно увидеть ниже:

Схема зарядного устройства для беспроводного сотового телефона
О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, схемотехник / дизайнер печатных плат , производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Смотрите также