Rangkaian Charger HP Tenaga Surya

Artikel ini membahas secara lengkap rangkaian charger hp smart solar berbasis MPPT. Ide itu diminta oleh salah satu pembaca setia blog ini.

Spesifikasi teknis

Saya seorang siswa tahun terakhir listrik dan elektronik. Judul proyek tahun terakhir saya adalah pengisi daya surya pintar untuk telepon seluler. Saya berharap Pak dapat membantu saya tentang cara membuat pengisi daya surya yang cerdas.

Sesuatu yang saya temui sedang menggunakan antarmuka pengguna seperti use led untuk memberi tahu pengguna apakah radiasi matahari cukup untuk mengisi daya pengisi daya atau sesuatu seperti itu. Tetapi saya tidak yakin tentang bagaimana rangkaian akan terlihat dan komponen apa yang dibutuhkan. Berharap bantuan dari Pak.

Saya berpikir untuk menggunakan antarmuka pengguna untuk membuat pengisi daya surya 'pintar'. Dengan fitur yang memberi tahu pengguna apakah jumlah sinar matahari cukup untuk pengisian yang efisien. Misalnya jika radiasi cahaya terlalu rendah, pengguna akan diinformasikan melalui LED yang menyala atau layar tampilan.

Dan saat pengisi daya surya terisi penuh, LED akan menyala untuk memberi tahu pengguna bahwa pengisi daya surya siap digunakan.

Itulah yang sudah saya pikirkan selama ini Pak. Tetapi saya tidak yakin tentang kompleksitasnya oleh karena itu saya terbuka untuk saran baru untuk meningkatkan desain ini.

Saya juga membaca beberapa artikel di blog Pak tentang mppt. Saya tidak yakin apakah saya harus mempertimbangkan untuk menambahkannya ke dalam desain ini karena saya tidak terbiasa dengan kompleksitas bangunan sirkuit ini.

Saya seharusnya mengembangkan charger solar pintar portabel untuk ponsel . Oleh karena itu saya mempertimbangkan untuk menggunakan antarmuka pengguna untuk menginformasikan pengguna sebagai metode 'pintar'. Berharap pak bisa membantu saya dengan pengembangan sirkuit ini. Saya juga terbuka untuk saran baru, Pak.

Terima kasih atas tanggapan cepat Anda dan saya sangat menghargai bantuan Anda, Pak.

Semoga hari Anda menyenangkan, Pak.

Desain

Mengacu pada rangkaian smart solar charger di atas, desainnya dapat dibagi menjadi tiga tahap dasar:

1) Berbasis MOSFET konverter uang tahap.

2) Tahap astabil IC 555, dan

3) Berbasis opamp pelacak surya MPPT tahap.

Tahapan dirancang untuk beroperasi dengan cara berikut:

Konverter uang pada dasarnya terdiri dari mosfet saluran-P, dioda respons cepat dan induktor. Tahap ini dilakukan untuk mencapai jumlah tegangan stepped down yang diinginkan dengan efisiensi yang maksimal, karena kerugian berupa panas dan parameter lainnya minimal menggunakan topologi buck.

Tahap IC 555

Tahap IC 555 dicurangi untuk menghasilkan frekuensi untuk mosfet konverter uang dan juga sebagai pengatur tegangan konstan melalui pin5 kontrolnya. BJT di dasar pin5 dan mematikan frekuensi konverter buck setiap kali menerima sinyal pemicu dasar baik dari tahap pelacak opamp atau dari set umpan balik melintasi keluaran konverter buck melalui preset 10k.

Datang ke tahap opamp, inputnya dapat dilihat dikonfigurasi sedemikian rupa sehingga potensi pada input pembalik dari IC tetap sejumput lebih tinggi daripada input non-pembalik karena adanya tiga dioda menjatuhkan 1N4148.

Preset 10k diatur sedemikian rupa sehingga pada tegangan puncak tegangan surya sampel pada pin2 dijaga agar tetap lebih rendah dari tegangan suplai pada pin7, ini penting karena umpan masukan tidak boleh lebih tinggi dari tegangan suplai IC sesuai aturan standar dan spesifikasi IC.

Dalam situasi di atas, output pin6 dari opamp ditahan pada potensi nol karena potensi naungan pin3 lebih rendah daripada pin2.

Optimasi MPPT

Dalam kondisi beban optimal, ketika spesifikasi tegangan beban setara dengan nilai tegangan panel surya, panel secara otomatis bekerja dengan efisiensi maksimum dan pelacak opamp tetap tidak aktif, namun jika beban berlebih yang tidak sesuai atau tidak kompatibel dirasakan, tegangan panel cenderung untuk ditarik ke bawah dengan level tegangan beban.

Situasi dilacak di pin2 yang juga mengalami penurunan tegangan proporsional, tetapi potensi di pin3 tetap solid dan tidak tergerak karena adanya kapasitor 10uF, hingga momen ketika potensi pin2 cenderung turun di bawah penurunan 3 dioda yang dipasang di pin3 . Pin3 sekarang mulai menyaksikan potensi naik dari pin2, yang langsung membuat tinggi di pin6 IC.

Tinggi di atas pada pin6 mengirimkan pemicu di dasar transistor BC547 yang diposisikan di pin5 dari IC555. Ini memaksa astabil untuk mematikan dirinya sendiri dan keluaran buck, yang pada gilirannya membuat beban tidak efektif memulihkan keadaan normal di seluruh panel dan tahap pelacak opamp ... siklus terus beralih dengan cepat, memastikan voltase yang dioptimalkan untuk beban serta beban yang dioptimalkan untuk panel sehingga voltase tidak pernah turun di bawah zona 'lutut' kritisnya.

Induktor dari tahap konverter dapat dibangun menggunakan 22 kawat magnet SWG, dengan sekitar 20 putaran di atas inti ferit yang sesuai.

Preset 10k dapat digunakan untuk menyesuaikan tegangan buck ke level yang diperlukan sesuai spesifikasi beban.

Cara Mengatur Sirkuit

Setelah dibuat, pengisi daya surya pintar yang dijelaskan di atas dapat diatur dengan prosedur berikut:

1) Jangan menghubungkan beban apa pun pada output.

2) Terapkan DC eksternal (arus sangat rendah) di seluruh input rangkaian di mana panel dimaksudkan untuk dihubungkan. DC ini harus pada tingkat yang kira-kira sama dengan spesifikasi tegangan puncak panel yang dipilih.

3) Sesuaikan preset 10k dari opamp sedemikian rupa sehingga potensi pada pin2 menjadi sedikit lebih rendah daripada potensi pada pin7 dari IC.

4) Selanjutnya, sesuaikan preset 10k lainnya sehingga output dari konverter buck menghasilkan tegangan yang sama dengan nilai tegangan beban yang diinginkan. Jika itu ponsel yang perlu diisi, voltase mungkin disetel ke 5V, untuk sel Li-ion mungkin disetel ke 4.2V dan seterusnya.

4) Akhirnya hubungkan beban dummy yang mungkin memiliki nilai tegangan operasi jauh lebih rendah daripada input DC tetapi peringkat arus lebih tinggi daripada input DC .... dan periksa respons keseluruhan dari rangkaian.

Sirkuit harus menghasilkan hasil sebagai berikut:

Dengan pin6 feed terhubung dengan pin5 BJT dari IC 555 DC seharusnya tidak menunjukkan penurunan lebih dari 2V dari magnitudo sebenarnya. Artinya jika input DC adalah 15V, dan bebannya 6V, penurunan pada input DC mungkin terlihat tidak melebihi di bawah 13V.

Sebaliknya dengan pin6 terputus ini harus jatuh dan sejajar sesuai dengan tegangan beban, yaitu jika DC 15V dan beban 6V, input DC mungkin terlihat turun pada 6V.

Hasil di atas akan mengkonfirmasi fungsi yang benar dan optimal dari rangkaian pengisi daya ponsel surya pintar yang diusulkan.

Tahapan harus dibangun, diuji, dikonfirmasi secara bertahap, dan kemudian diintegrasikan bersama.