Sirkuit Simulator MPPT berbasis LM317 tunggal

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Untuk membuat rangkaian MPPT sederhana ini kita terlebih dahulu memodifikasi rangkaian catu daya LM317 standar menjadi buck converter kemudian mengkonfigurasinya dengan panel surya untuk mengimplementasikan fungsi MPPT.

Mengubah Catu Daya LM317 menjadi Pengoptimal Surya MPPT

Dalam artikel kami sebelumnya, kami mempelajari bagaimana catu daya LM317 standar dapat diubah menjadi efisien berbasis induktor rangkaian catu daya konverter buck variabel.



Pada artikel ini kami menganalisis bagaimana desain sirkuit yang sama dapat ditingkatkan menjadi sirkuit MPPT yang efektif dengan menambahkan optocoupler LDR / LED dan tahapan sirkuit pengikut tegangan opamp.

Diagram rangkaian lengkap rangkaian MPPT yang diusulkan dengan menggunakan buck converter LM317 dapat disaksikan pada gambar berikut:



Sirkuit MPPT berbasis LM317 tunggal

Gambar tersebut mengilustrasikan rangkaian MPPT yang dibahas, LM317 dan komponen terkaitnya membentuk dasar sirkuit konverter uang yang outputnya dapat divariasikan hanya dengan memvariasikan resistor di C2.

Dalam desain catu daya kami sebelumnya, kami melihat pot diposisikan secara paralel dengan C2 untuk mengaktifkan fitur tegangan output variabel, namun karena desain saat ini seharusnya melakukan MPPT otomatis, pot ini dapat dilihat diganti dengan coupler opto LDR / LED .

Bagaimana Sirkuit Bekerja

Itu LED LDR opto coupler adalah perangkat buatan sendiri yang sederhana di mana LED merah dan LDR disegel berhadapan di dalam selungkup tahan cahaya kecil.

Kabel LDR di sini dapat dilihat terhubung secara paralel dengan C2, sedangkan LED terintegrasi dengan output tahap rangkaian pengikut tegangan opamp.

Input dari opamp dapat dilihat terhubung dengan panel surya melalui preset 10k.

Idenya di sini adalah untuk memastikan bahwa ketika tegangan panel surya meningkat, intensitas LED opto juga meningkat, yang pada gilirannya menyebabkan resistansi LDR turun.

Resistensi jatuh menyebabkan PWM buck mempersempit pulsanya sehingga mencegah tegangan output naik, tetapi tetap memastikan kenaikan arus yang proporsional untuk beban yang terhubung.

Di salah satu posting saya sebelumnya, kami mengerti itu di desain buck converter keluaran dari konverter tergantung dari PWM dan tegangan masukan .

Itu berarti jika tegangan matahari cenderung meningkat, keluaran uang dapat terpengaruh dan mulai meningkat secara proporsional. Hal ini pada gilirannya dapat menyebabkan panel kelebihan beban dan menurunkan efisiensi panel.

Desain MPPT LM317 saat ini menangani situasi ini melalui perangkat LED / LDR dan fitur resistor variabel LM317, dan menggabungkan dua fitur dalam hubungannya dengan pengikut tegangan opamp untuk mengembangkan rangkaian MPPT berbasis PWM yang dapat menyesuaikan sendiri secara efektif.

Penyesuaian preset opamp 10k tampaknya cukup sederhana.

Cara Menyesuaikan Preset LM317 MPPT

Pada sinar matahari yang optimal, preset 10k diatur sedemikian rupa sehingga keluaran dari buck converter menghasilkan tegangan yang setara dengan spesifikasi tegangan beban.

Sebagai contoh misalkan beban adalah baterai 12v, dalam hal ini preset 10K disesuaikan untuk menghasilkan sekitar 14,4V.

Setelah ini selesai, dari sini pada output dapat diasumsikan menyesuaikan diri sebagai respons terhadap sinar matahari ... artinya sekarang ketika sinar matahari meningkat, konverter buck LM317 menyesuaikan diri dan mempersempit PWM di dasar Q1 yang menghambat kenaikan apa pun dalam tegangan, tetapi dalam proses induktor L1 dan C4 memastikan bahwa kelebihan sinar matahari diubah menjadi jumlah arus ekstra yang proporsional untuk baterai untuk memungkinkan pengisian yang lebih cepat.

Sebaliknya jika sinar matahari memburuk, PWM cenderung melebar, menyebabkan voltase untuk baterai menyesuaikan sendiri secara otomatis pada level 14,4V ...... meskipun dengan jumlah pengurangan arus yang proporsional.

Fungsionalitas pengoptimalan mandiri dilakukan sepanjang hari untuk memastikan hasil yang paling efektif dari panel untuk beban yang terhubung.

PERINGATAN: SIRKUIT MPPT SEDERHANA YANG DIJELASKAN DI ATAS MENGGUNAKAN LM317 BERDASARKAN ASUMSI DAN SIMULASI PENULIS, PENONTON DIANJURKAN UNTUK MENILAI KONSEP SECARA SEKSAMA SEBELUM MENCOBA SECARA PRAKTIS.




Sepasang: LM317 Variable Switch Mode Power Supply (SMPS) Berikutnya: Cara membuat Sirkuit Papan Skor Game yang Dikendalikan Jarak Jauh