Circuito de carregador solar para celulares

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O artigo discute extensivamente um circuito de carregador de celular solar inteligente baseado em MPPT. A ideia foi solicitada por um dos ávidos leitores deste blog.

As especificações técnicas

Eu sou um sênior em elétrica e eletrônica. O título do projeto do meu último ano é Smart Solar Charger for Cell Phones. Eu esperava que o senhor pudesse me ajudar a fazer um carregador solar inteligente.

Algo que encontrei foi o uso da interface do usuário, como o uso direcionado para informar o usuário se a radiação solar é suficiente para carregar o carregador ou algo assim. Mas não tenho certeza de como será o circuito e de quais componentes são necessários. À espera de ajuda do senhor.

Eu estava pensando em usar a interface do usuário para tornar o carregador solar ‘inteligente'. Com uma função que informa ao usuário se a quantidade de luz solar é suficiente para um carregamento eficiente. Por exemplo, se a radiação da luz estiver muito baixa, o usuário será informado por um LED iluminado ou uma tela de exibição.

E quando o carregador solar está totalmente carregado, um LED acende para informar ao usuário que o carregador solar está pronto para uso.

Foi isso que pensei desenvolver até agora, senhor. Mas não tenho certeza de sua complexidade, portanto, estou aberto a qualquer nova sugestão para melhorar esse design.

Também li alguns artigos no blog do sr. Sobre mppt. Não tenho certeza se você deve adicionar isso a esse projeto, pois não estou familiarizado com a complexidade de construir esse circuito.

Eu deveria desenvolver um carregador solar inteligente portátil para telefones celulares. Portanto, considerei usar a interface do usuário para informar os usuários como um método ‘inteligente'. Esperando que o Senhor possa me ajudar com o desenvolvimento deste circuito. Também estou aberto a qualquer nova sugestão, senhor.

Obrigado por seus comentários rápidos e eu realmente aprecio sua ajuda, senhor.

Tenha um bom dia, senhor.

O desenho

Referindo-se ao circuito do carregador solar inteligente acima, o design pode ser dividido em três etapas fundamentais:


1) O mosfet baseado conversor de moeda etapa.

2) IC 555 estágio estável, e

3) A base opamp Rastreador solar MPPT etapa.

Os estágios foram projetados para operar da seguinte maneira:

O conversor buck consiste basicamente em um mosfet de canal P, um diodo de resposta rápida e um indutor. Esse estágio é incluído para atingir a quantidade desejada de tensão reduzida com eficiência máxima, pois a perda na forma de calor e outros parâmetros é mínima usando uma topologia de inversão.

Estágio IC 555

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O estágio IC 555 está preparado para gerar uma frequência para o conversor mosfet buck e também como um regulador de tensão constante através de seu pino de controle5. O BJT no seu pino 5 aterra e desliga a frequência do conversor buck toda vez que recebe um sinal de gatilho de base, no estágio de rastreamento do opamp ou no feedback definido através da saída do conversor buck através da predefinição de 10k .

Ao atingir o estágio opamp, suas entradas podem ser vistas configuradas de modo que o potencial na entrada inversora do IC permaneça uma pitada maior que a entrada não inversora devido à presença dos três diodos de queda 1N4148.

O valor predefinido de 10k é ajustado para que, na tensão máxima, a tensão solar da amostra no pino2 seja mantida ligeiramente menor que a tensão de alimentação no pino7, isso é essencial, pois a potência de entrada não deve ser maior que a tensão de alimentação do IC de acordo com as regras e especificações padrão do IC.

Na situação acima, o pino de saída 6 do opamp é mantido em potencial zero devido ao menor potencial de sombra do pino3 do que o pino2.

Otimização MPPT

Sob condições ideais de carregamento, quando a especificação da tensão de carregamento estiver no mesmo nível da classificação de tensão do painel solar, o painel funcionará automaticamente com a máxima eficiência e o rastreador opamp permanecerá ocioso, no entanto, caso seja detectado uma carga de sobrecarga incomparável ou incompatível, a tensão do painel tende a ser arrastada para baixo com o nível de tensão da carga.

A situação é rastreada no pino2, que também sofre uma queda de tensão proporcional, mas o potencial no pino3 permanece sólido e imóvel devido à presença do capacitor de 10uF, até o momento em que o potencial do pino2 tende a cair abaixo Queda de 3 diodos no pino O Pin3 agora começa a testemunhar um potencial crescente do que o pin2, que produz instantaneamente uma parada no pin6 do IC.

O valor mais alto no pino 6 envia um gatilho na base do transistor BC547 localizado no pino 5 do IC555. Isso força o possível para desligar e reverter a saída, o que torna a carga ineficaz e restaura a normalidade em todo o painel e no estágio opaco do rastreador … o ciclo continua a mudar rapidamente, garantindo uma tensão otimizada. para a carga, bem como uma carga otimizada para o painel, para que sua tensão nunca caia abaixo da zona crítica de “joelho”.

O indutor do estágio do conversor pode ser construído usando 22 cabos magnéticos SWG, com cerca de 20 voltas em qualquer núcleo de ferrite adequado.

A predefinição de 10k pode ser usada para ajustar a tensão reversa para os níveis necessários, com base nas especificações de carga.

Como configurar o circuito

Uma vez construído, o carregador solar inteligente explicado acima pode ser configurado com os seguintes procedimentos:

1) Não conecte nenhuma carga na saída.

2) Aplique um CC externo (corrente muito baixa) através da entrada do circuito em que o painel deve ser conectado. Esse CC deve estar em um nível aproximadamente igual às especificações de pico de tensão do painel selecionado.

3) Ajuste o valor predefinido de 10k do opamp para que o potencial no pino2 se torne ligeiramente menor que o potencial no pino7 do IC.

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4) Em seguida, ajuste o outro valor padrão de 10k para que a saída do conversor buck produza uma tensão igual à tensão de carga esperada. Se for um telefone celular que precisa ser carregado, a tensão pode ser configurada em 5V, para uma célula de íon de lítio, em 4,2V e assim por diante.

4) Finalmente, conecte uma carga simulada que possa ter uma classificação de tensão operacional muito menor que a entrada CC, mas uma classificação de corrente mais alta que a entrada CC … e verifique a resposta geral do circuito.

O circuito deve produzir os seguintes resultados:

Com a energia do pino 6 conectada ao pino 5 BJT do IC 555, o DC não deve mostrar uma queda superior a 2V que sua magnitude real. Ou seja, se a entrada CC for 15V e a carga for 6V, a queda na entrada DC poderá não ser superior a 13V.

Por outro lado, com o pino 6 desconectado, isso deve cair e alinhar de acordo com a tensão de carga, ou seja, se a CC for 15V e a carga for 6V, a entrada CC poderá cair para 6 V.

Os resultados acima confirmariam a operação correta e ideal do circuito de carregador de celular inteligente solar proposto.

As etapas devem ser construídas, testadas, confirmadas passo a passo e depois integradas.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

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