Litar Pengecas Bateri Suria PWM

Litar pengecas bateri suria PWM sifar 5V sifar yang mudah ditingkatkan ini dapat digunakan bersama dengan mana-mana panel solar untuk mengecas telefon bimbit atau bateri telefon bimbit dalam beberapa nombor dengan cepat, pada dasarnya litar ini mampu mengecas sebarang bateri sama ada Li-ion atau asid plumbum yang mungkin berada dalam julat 5V.

Menggunakan TL494 untuk Buck Converter

Reka bentuknya didasarkan pada topologi penukar SMPS menggunakan IC TL 494 (saya telah menjadi peminat besar IC ini). Terima kasih kepada 'Instrumen Texas' kerana memberikan IC yang indah ini kepada kami.

Anda mungkin ingin mengetahui lebih lanjut mengenai cip ini dari catatan ini yang menerangkan lembaran data lengkap IC TL494

Rajah Litar

Kami tahu bahawa litar pengecas suria 5V dapat dibina dengan mudah menggunakan IC linear seperti LM 317 atau LM 338, anda boleh mendapatkan lebih banyak maklumat mengenai perkara ini dengan membaca artikel berikut:

Litar pengecas solar sederhana

Litar pengecas terkawal arus sederhana

Namun kelemahan terbesar dengan ini pengecas bateri linier adalah pelepasan haba melalui badan mereka atau melalui pelupusan kes, yang mengakibatkan pembaziran tenaga berharga. Oleh kerana masalah ini IC ini tidak dapat menghasilkan output voltan penurunan sifar untuk beban dan selalu memerlukan input sekurang-kurangnya 3V lebih tinggi daripada output yang ditentukan.

Litar pengecas 5V yang dijelaskan di sini benar-benar bebas dari semua kerumitan ini, mari kita pelajari bagaimana kerja yang efisien dicapai dari litar yang dicadangkan.

Merujuk kepada litar pengecas bateri solar 5V PWM di atas, IC TL494 membentuk nadi keseluruhan aplikasi.

IC adalah IC pemproses PWM khusus, yang digunakan di sini untuk mengawal tahap penukar buck, yang bertanggungjawab untuk menukar voltan input tinggi menjadi output tahap rendah yang disukai.

Input ke litar boleh berada di antara 10 hingga 40V, yang menjadi jarak ideal untuk panel suria.

Ciri utama IC merangkumi:

Menjana output PWM tepat

Untuk menghasilkan PWM yang tepat, IC menyertakan rujukan 5V tepat yang dibuat dengan menggunakan konsep bandgap yang menjadikannya kebal secara termal. Rujukan 5V ini yang dicapai pada pin # 14 IC menjadi voltan asas bagi semua pencetus penting yang terlibat dalam IC dan bertanggungjawab untuk pemprosesan PWM.

IC terdiri dari sepasang output yang dapat dikonfigurasikan untuk berayun secara bergantian dalam konfigurasi tiang totem, atau keduanya pada satu masa seperti output berayun tunggal. Pilihan pertama menjadi sesuai untuk jenis aplikasi push-pull seperti inverter dll.

Namun untuk aplikasi ini output berosilasi tunggal berakhir menjadi lebih baik dan ini dicapai dengan pin grounding # 13 dari IC, sebagai alternatif untuk mencapai pin output push push # 13 dapat dihubungkan dengan pin # 14, kita telah membincangkannya di artikel kami sebelumnya sudah.

Output IC mempunyai susunan dalaman yang sangat berguna dan menarik. Keluaran ditamatkan melalui dua transistor di dalam IC. Transistor ini disusun dengan pemancar / pemungut terbuka di masing-masing pin9 / 10 dan pin 8/11.

Untuk aplikasi yang memerlukan output positif, pemancar dapat digunakan sebagai output, yang tersedia dari pin9 / 10. Untuk aplikasi seperti itu biasanya NPN BJT atau Nmosfet akan dikonfigurasikan secara luaran untuk menerima frekuensi positif merentasi pin9 / 10 IC.

Dalam reka bentuk sekarang kerana PNP digunakan dengan output IC, voltan tenggelam negatif menjadi pilihan yang tepat, dan oleh itu, bukannya pin9 / 10, kami telah menghubungkan pin8 / 11 dengan tahap output yang terdiri daripada tahap hibrid PNP / NPN. Output ini memberikan arus tenggelam yang mencukupi untuk menghidupkan tahap output dan untuk mendorong konfigurasi penukar arus tinggi.

Kawalan PWM

Pelaksanaan PWM, yang menjadi aspek penting untuk rangkaian dicapai dengan memberi isyarat maklum balas sampel kepada penguat ralat dalaman IC melalui pin input tidak terbalik # 1.

Input PWM ini dapat dilihat terhubung dengan output dari penukar buck melalui pembahagi berpotensi R8 / R9, dan gelung maklum balas ini memasukkan data yang diperlukan ke IC sehingga IC dapat menghasilkan PWM terkawal di seluruh output untuk kekalkan voltan keluaran secara konsisten pada 5V.

Voltan keluaran lain dapat diperbaiki dengan hanya mengubah nilai R8 / R9 mengikut keperluan aplikasi sendiri.

Kawalan Semasa

IC mempunyai dua penguat ralat yang ditetapkan secara dalaman untuk mengawal PWM sebagai tindak balas kepada isyarat maklum balas luaran. Salah satu amp kesalahan digunakan untuk mengawal output 5V seperti yang dibincangkan di atas, amp kesalahan kedua digunakan untuk mengawal arus keluaran.

R13 membentuk perintang penginderaan semasa, potensi yang dikembangkan melintasi salah satu input pin # 16 dari amp ralat kedua yang dibandingkan dengan rujukan pada pin # 15 yang ditetapkan pada input lain dari opamp.

Dalam reka bentuk yang dicadangkan itu ditetapkan pada 10amp hingga R1 / R2, yang bermaksud jika arus keluaran cenderung meningkat di atas 10amp, pin16 diharapkan dapat naik lebih tinggi daripada pin referensi15 yang memulai kontraksi PWM yang diperlukan sehingga arus dibatasi tahap yang ditentukan.

Penukar Kuasa Buck

Tahap kuasa yang ditunjukkan dalam reka bentuk adalah tahap penukar power power standard, menggunakan transistor pasangan Darlington hibrid NTE153 / NTE331.

Tahap Darlington hibrid ini bertindak balas terhadap frekuensi terkawal PWM dari pin8 / 11 IC dan mengendalikan tahap penukar buck yang terdiri daripada induktor arus tinggi dan diod pensuisan berkelajuan tinggi NTE6013.

Tahap di atas menghasilkan output 5v tepat memastikan pembuangan minimum dan output penurunan sifar prefek.

Gegelung atau induktor boleh dililit di atas mana-mana teras ferit menggunakan tiga helai selari dawai tembaga super enamel masing-masing dengan diameter 1mm, nilai induktansi boleh berada hampir 140uH untuk reka bentuk yang dicadangkan.

Oleh itu litar pengecas bateri solar 5V ini boleh dianggap sebagai litar pengecas solar yang ideal dan sangat efisien untuk semua jenis aplikasi pengecasan bateri solar.