Bu basit, geliştirilmiş, 5V sıfır damla PWM güneş pili şarj devresi, cep telefonlarını veya cep telefonu pillerini birden fazla sayıda hızlı bir şekilde şarj etmek için herhangi bir güneş paneli ile birlikte kullanılabilir; temel olarak devre, Li-ion veya Kurşun asit olsun, herhangi bir pili şarj edebilir. 5V aralığında olabilir.
Buck Converter için TL494'ü kullanma
Tasarım, IC TL 494'ü kullanan bir SMPS buck dönüştürücü topolojisine dayanıyor (bu IC'nin büyük bir hayranı oldum). Sayesinde 'Texas Instruments' bize bu harika IC'yi sağladığınız için.
Açıklayan bu gönderiden bu çip hakkında daha fazla bilgi edinmek isteyebilirsiniz. IC TL494'ün eksiksiz veri sayfası
Devre şeması
Bir 5V solar şarj devresinin LM 317 veya LM 338 gibi doğrusal IC'ler kullanılarak kolayca oluşturulabileceğini biliyoruz, bu konuda aşağıdaki makaleleri okuyarak daha fazla bilgi bulabilirsiniz:
Basit akım kontrollü şarj devresi
Ancak bunlarla ilgili en büyük dezavantaj doğrusal akü şarj cihazları vücutlarından veya kasa dağılımı yoluyla ısı yayılmasıdır, bu da değerli gücün israfına neden olur. Bu sorundan dolayı bu IC, yük için sıfır düşme voltajı çıkışı üretemez ve her zaman belirtilen çıkışlardan en az 3V daha yüksek giriş gerektirir.
Burada açıklanan 5V şarj cihazının devresi tüm bu zorluklardan tamamen uzak, önerilen devreden nasıl verimli bir çalışmanın sağlandığını öğrenelim.
Yukarıdaki 5V PWM güneş pili şarj devresine atıfta bulunularak, IC TL494 tüm uygulamanın kalbini oluşturur.
IC, burada yüksek giriş voltajını tercih edilen daha düşük seviyeli bir çıkışa dönüştürmekten sorumlu bir buck dönüştürücü aşamasını kontrol etmek için kullanılan özel bir PWM işlemci IC'dir.
Devre girişi, 10 ile 40V arasında herhangi bir yerde olabilir ve bu, güneş panelleri için ideal aralık haline gelir.
IC'nin temel özellikleri şunları içerir:
Hassas PWM çıktısı oluşturma
Doğru PWM'ler oluşturmak için, IC, termal olarak bağışık hale getiren bant aralığı konsepti kullanılarak yapılan hassas bir 5V referansı içerir. IC'nin 14 numaralı piminde elde edilen bu 5V referansı, IC'ye dahil olan ve PWM işlemesinden sorumlu olan tüm önemli tetikleyiciler için temel voltaj olur.
IC, ya bir totem direği konfigürasyonunda dönüşümlü olarak salınacak şekilde ya da tek uçlu bir salınım çıkışı gibi bir zamanda her ikisi de salınacak şekilde yapılandırılabilen bir çift çıkıştan oluşur. İlk seçenek, inverterler vb. Gibi push-pull tipi uygulamalar için uygun hale gelir.
Bununla birlikte, mevcut uygulama için tek uçlu bir salınımlı çıkış daha elverişli hale gelir ve bu, IC'nin 13 numaralı pimini topraklayarak elde edilir, alternatif olarak bir itme çekme çıkış pini elde etmek için # 13, pim # 14 ile bağlanabilir, bunu aşağıda tartıştık. önceki yazımız zaten.
IC'nin çıktılarının dahili olarak çok yararlı ve ilginç bir kurgusu var. Çıkışlar, IC içindeki iki transistör aracılığıyla sonlandırılır. Bu transistörler, sırasıyla pim 9/10 ve pimler 8/11 boyunca açık bir yayıcı / toplayıcı ile düzenlenir.
Pozitif çıkış gerektiren uygulamalar için, yayıcılar çıkışlar olarak kullanılabilir ve pin9 / 10'dan temin edilebilir. Bu tür uygulamalar için normalde bir NPN BJT veya bir Nmosfet, IC'nin 9/10 pini boyunca pozitif frekansı kabul etmek için harici olarak konfigüre edilecektir.
Mevcut tasarımda, IC çıkışları ile bir PNP kullanıldığından, negatif bir batma voltajı doğru seçim haline gelir ve bu nedenle pin9 / 10 yerine, pin8 / 11'i PNP / NPN hibrit aşamasından oluşan çıkış aşaması ile bağladık. Bu çıkışlar, çıkış aşamasına güç sağlamak ve yüksek akım düşürücü dönüştürücü konfigürasyonunu çalıştırmak için yeterli batma akımı sağlar.
PWM Kontrolü
Devre için çok önemli olan PWM uygulaması, ters çevirmeyen giriş pini # 1 aracılığıyla IC'nin dahili hata yükselticisine örnek bir geri besleme sinyali besleyerek elde edilir.
Bu PWM girişi, potansiyel bölücü R8 / R9 aracılığıyla buck dönüştürücüden gelen çıktıya bağlanmış olarak görülebilir ve bu geri bildirim döngüsü gerekli verileri IC'ye girer, böylece IC, çıkışlar arasında kontrollü PWM'ler oluşturabilir. çıkış voltajını sürekli olarak 5V'da tutun.
Diğer çıkış voltajı, kendi uygulama ihtiyaçlarına göre basitçe R8 / R9 değerlerini değiştirerek sabitlenebilir.
Akım Kontrolü
IC, harici geri besleme sinyallerine yanıt olarak PWM'yi kontrol etmek için dahili olarak ayarlanmış iki hata amplifikatörüne sahiptir. Hata amplifikatörlerinden biri, yukarıda tartışıldığı gibi 5V çıkışlarını kontrol etmek için kullanılır, ikinci hata amplifikatörü, çıkış akımını kontrol etmek için kullanılır.
R13, akım algılama direncini oluşturur, üzerinde gelişen potansiyel, opampın diğer girişinde ayarlanan pin # 15'teki referansla karşılaştırılan ikinci hata amplifikatörünün # 16 giriş pimlerinden birine beslenir.
Önerilen tasarımda, R1 / R2'ye kadar 10amp olarak ayarlanmıştır, yani çıkış akımının 10 amperin üzerine çıkma eğiliminde olması durumunda, pimin 16, akım geri sınırlanana kadar gerekli PWM kasılmasını başlatan referans pinden15 daha yükseğe çıkması beklenebilir. belirtilen seviyeler.
Buck Güç Dönüştürücü
Tasarımda gösterilen güç aşaması, bir hibrit Darlington çift transistör NTE153 / NTE331 kullanan standart bir güç dönüştürücü aşamasıdır.
Bu hibrit Darlington aşaması, IC'nin pin8 / 11'inden gelen PWM kontrollü frekansa yanıt verir ve yüksek akım indüktöründen ve yüksek hızlı anahtarlama diyotu NTE6013'ten oluşan buck dönüştürücü aşamasını çalıştırır.
Yukarıdaki aşama, minimum dağılım ve mükemmel bir sıfır damla çıkışı sağlayan hassas bir 5v çıkış üretir.
Bobin veya indüktör, her biri 1 mm çapında üç paralel süper emaye bakır tel kullanılarak herhangi bir ferrit çekirdek üzerine sarılabilir, endüktans değeri önerilen tasarım için 140uH'ye yakın herhangi bir yerde olabilir.
Bu nedenle, bu 5V güneş pili şarj devresi, her tür güneş pili şarj uygulaması için ideal ve son derece verimli bir solar şarj devresi olarak kabul edilebilir.
Önceki: IC TL494 Devresini Kullanan PWM Çevirici Sonraki: HHO Gazını Evde Verimli Şekilde Üretin
