Zero Drop LDO Solar Charger Circuit

Tinalakay ng artikulo ang isang simpleng mababang dropout na LDO, o zero drop solar charger circuit nang walang microcontroller na maaaring mabago sa maraming iba't ibang paraan ayon sa kagustuhan ng gumagamit. Ang circuit ay hindi nakasalalay sa microcontroller at maaaring itayo kahit ng isang layman.

Ano ang isang Zero Drop Charger

Ang isang zero drop solar charger ay isang aparato na nagsisiguro na ang boltahe mula sa solar panel ay umabot sa baterya nang hindi sumasailalim sa anumang pagbaba ng boltahe, alinman dahil sa paglaban o pagkagambala ng semiconductor. Ang circuit dito ay gumagamit ng isang MOSFET bilang isang switch para sa pagtiyak na minimum na drop ng boltahe mula sa nakakabit na solar panel.

Bukod dito ang circuit ay may natatanging kalamangan sa iba pang mga anyo ng mga zero drop charger na disenyo, hindi ito kinakailangan na i-shunt ang panel na tinitiyak na pinapayagan ang panel na gumana sa pinakamataas na zone ng kahusayan nito.

Unawain natin kung paano maaaring makamit ang mga tampok na ito sa pamamagitan ng nobelang circuit circuit na ito na idinisenyo ko.

Pinakasimpleng Circuit ng LDO

Narito ang isang pinakasimpleng halimbawa ng solar charger ng LDO na maaaring maitayo nang ilang minuto, ng sinumang interesadong libangan.

Ang mga circuit na ito ay maaaring mabisang gamitin sa lugar ng mahal Schottky diodes, para sa pagkuha ng isang katumbas na zero drop transfer ng solar energy sa load.

Ang isang P channel MOSFET ay ginagamit bilang isang zero drop LDO switch. Pinoprotektahan ng zener diode ang MOSFET mula sa mataas na voltages ng solar panel sa itaas ng 20 V. Pinoprotektahan ng 1N4148 ang MOSFET mula sa isang pabalik na koneksyon ng solar panel. Kaya, ang MOSFET LDO na ito ay ganap na protektado mula sa mga pabalik na kondisyon ng polarity at pinapayagan din ang baterya na singilin nang hindi bumabagsak ang anumang boltahe sa gitna.

Para sa isang bersyon ng N-channel maaari mong subukan ang sumusunod na variant.

Paggamit ng Op Amps

Kung interesado kang bumuo ng isang zero drop charger na may awtomatikong cut off na tampok, maaari mo itong ilapat gamit ang isang op amp na wired bilang isang kumpare tulad ng ipinakita sa ibaba. Sa disenyo na ito ang non-inverting pin ng IC ay nakaposisyon bilang sensor ng boltahe sa pamamagitan ng isang yugto ng boltahe na divider na ginawa ng R3 at R4.

Sumangguni sa iminungkahing zero drop voltage regulator charger circuit diagram nakikita namin ang isang tuwid na pagsasaayos na binubuo ng isang opamp at isang mosfet bilang pangunahing aktibong sangkap.

Ang inverting pin ay tulad ng dati na rigged bilang sanggunian input gamit ang R2 at ang zener diode.

Ipagpalagay na ang baterya na sisingilin ay isang 12V na baterya, ang kantong sa pagitan ng R3 at R4 ay kinakalkula tulad na gumagawa ito ng 14.4V sa isang tiyak na pinakamainam na antas ng boltahe ng pag-input na maaaring ang bukas na boltahe ng circuit ng konektadong panel.

Sa paglalapat ng solar boltahe sa mga ipinapakitang mga terminal ng pag-input, ang mosfet ay nagsisimula sa tulong ng R1 at pinapayagan ang buong boltahe sa kabuuan ng kanilang lead ng alisan ng tubig na sa wakas ay naabot ang kantong R3 / R4

Ang antas ng boltahe ay agad na nadarama dito at kung sakaling mas mataas ito kaysa sa itinakdang 14.4V, lumilipat SA output ng opamp sa isang mataas na potensyal.

Ang aksyon na ito ay agad na pinapatay ang mosfet na tinitiyak na walang karagdagang boltahe ang pinapayagan na maabot ang kanal.

Gayunpaman sa proseso ang boltahe ngayon ay may gawi na bumagsak sa ibaba ng marka ng 14.4V sa kabuuan ng kantong R3 / R4 na muling hinihimok ang output ng opamp upang bumaba at siya namang lumipat SA mosfet.

Ang paglipat sa itaas ay nagpapatuloy sa mabilis na pag-uulit na nagreresulta sa isang pare-pareho na 14.4V sa output na pinakain sa mga terminal ng baterya.

Ang paggamit ng mosfet ay nagsisiguro ng isang halos zero drop output mula sa solar panel.

Ang D1 / C1 ay ipinakilala para sa pagpapanatili at pagpapanatili ng isang pare-pareho na supply sa mga IC supply pin.

Hindi tulad ng mga regulator ng uri ng shunt, narito ang labis na boltahe mula sa solar panel ay kinokontrol ng paglipat ng OFF sa panel, na tinitiyak ang zero loading ng solar panel at pinapayagan itong gumana sa pinakamabisang mga kundisyon nito, kagaya ng isang sitwasyon sa MPPT.

Ang LDO solar charger circuit na walang microcontroller ay maaaring madaling ma-upgrade sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang auto cut off, at isang higit sa kasalukuyang mga tampok na limitasyon.

Diagram ng Circuit

TANDAAN: MANGYARING MAY KONEKSEKTO ANG PIN # 7 NG IC DIREKLAMO SA (+) TERMINAL NG SOLAR PANEL KUNG PAANO ANG CIRCUIT AY HINDI MAG-FUNCTION. GAMITIN ANG LM321 KUNG ANG SOLAR PANEL VOLTAGE AY MASAKIT SA 18 V.

Listahan ng Mga Bahagi

• R1, R2 = 10K
• R3, R4 = gumamit ng online na potensyal na divider calculator para sa pag-aayos ng kinakailangang boltahe ng kantong
• D2 = 1N4148
• C1 = 10uF / 50V
• C2 = 0.22uF
• Ang Z1 = ay dapat na mas mababa kaysa sa napiling baterya kaysa sa antas ng pagsingil
• IC1 = 741
• Mosfet = ayon sa baterya AH at ang solar boltahe.

Paggamit ng N-Channel MOSFET

Ang iminungkahing mababang dropout ay maaari ding mabisang ipatupad gamit ang isang N-channel MOSFET. tulad ng ipinahiwatig sa ibaba:

TANDAAN: MANGYARING MANGKONEKTAHAN ANG PIN # 4 NG IC DIREKTAD NA SA (-) TERMINAL NG SOLAR PANEL, KUNG PAANO MAPATITO ANG CIRCUIT NA MAGAGAWA. GAMITIN ang LM321 INSTEAD NG 741 KUNG ANG PANEL OUTPUT AY MASASAK SA 18 V.

Pagdaragdag ng isang Kasalukuyang Tampok ng Pagkontrol

Ipinapakita ng pangalawang diagram sa itaas kung paano maaaring ma-upgrade ang disenyo sa itaas gamit ang isang kasalukuyang tampok na kontrol sa pamamagitan lamang ng pagdaragdag ng isang yugto ng transistor ng BC547 sa buong pag-invert ng input ng opamp.

Ang R5 ay maaaring maging anumang mababang halaga ng risistor tulad ng isang 100 ohm.

Tinutukoy ng R6 ang maximum na pinapayagan na kasalukuyang pagsingil sa baterya na maaaring maitakda sa pamamagitan ng paggamit ng formula:

R (Ohms) = 0.6 / I, kung saan ako ang pinakamainam na rate ng pagsingil (amps) ng nakakonektang baterya.

Natapos na Solar zero drop na baterya ng charger circuit:

Tulad ng mungkahi ng 'jrp4d't sa itaas na ipinaliwanag ang mga disenyo ay nangangailangan ng ilang mga seryosong pagbabago para sa pagpapatakbo nang tama. Ipinakita ko ang pinal, naitama na mga disenyo ng pagtatrabaho para sa pareho sa pamamagitan ng mga ipinakitang diagram sa ibaba:

Ayon sa 'jrp4d':

Kumusta - Ginugulo ko ang tungkol sa Mosfets (boltahe control circuit) at sa palagay ko hindi gagana ang alinman sa circuit maliban kung saan ang linya sa boltahe ay ilan lamang volts malaki kaysa sa target na boltahe ng baterya. Para sa anumang bagay kung saan ang linya sa mas higit sa baterya ay magsasagawa lamang ang mosfet dahil hindi ito makontrol ng control circuit.

Sa parehong mga circuit ito ay ang parehong problema, sa P-channel ang op-amp cant drive ng gate sapat na mataas upang patayin ito (tulad ng sinusunod ng isang post) - ipinapasa lamang nito ang linya ng boltahe nang diretso sa baterya. Sa bersyon ng N channel ang op-amp ay hindi maaaring maghimok ng gate ng sapat na mababa dahil ang pagpapatakbo nito sa isang mas mataas na boltahe kaysa sa linya ng -ve sa gilid.

Ang parehong mga circuit ay nangangailangan ng isang aparato sa pagmamaneho na tumatakbo sa buong linya sa boltahe, kinokontrol ng op-amp

Ang mungkahi sa itaas ay mukhang wasto at wasto. Ang pinakasimpleng paraan upang maitama ang problema sa itaas ay upang ikonekta ang Pin # 7 ng opamp IC sa (+) ng solar panel nang direkta. Agad nitong malulutas ang isyu!

Bilang kahalili ang mga disenyo sa itaas ay maaaring mabago sa paraang ipinakita sa ibaba para sa pareho:

Paggamit ng NPN BJT o N-channel mosfet:

Ang diode D1 ay maaaring alisin sa sandaling ang pagtatrabaho ng LDO ay nakumpirma

Sa figure sa itaas ang NPN power transistor ay maaaring isang TIP142, o isang IRF540 mosfet ..... at mangyaring Tanggalin ang D1 dahil hindi kinakailangan ito

Paggamit ng PNP transistor o P-mosfet

Maaaring alisin ang diode D1 kapag nakumpirma na ang pagtatrabaho

Sa figure sa itaas, ang transistor ng kuryente ay maaaring isang TIP147 o isang IRF9540 mosfet, ang transistor na nauugnay sa R1 ay maaaring isang BC557 transistor ...... at mangyaring Alisin ang D1 dahil hindi ito kinakailangan lamang.

Paano i-set up ang LDO solar charger circuit

Napakadali.

1. Huwag ikonekta ang anumang supply sa gilid ng mosfet.
2. Palitan ang baterya ng isang variable na input ng power supply at ayusin ito sa antas ng pagsingil ng baterya na dapat singilin.
3. Maingat na ayusin ang preset ng pin2 hanggang sa ma-shut down ang LED .... i-flick ang preset papunta at pabalik at suriin ang tugon ng LED dapat din itong kumurap ON / OFF na magkatugma, sa wakas ayusin ang preset sa isang punto kung saan ang LeD ay ganap na nakasara. .... selyohan ang preset.
4. Ang iyong zero drop solar charger ay handa na, at itakda.

Maaari mong kumpirmahin ang nasa itaas sa pamamagitan ng paglalapat ng isang mas mataas na boltahe ng pag-input sa gilid ng mosfet, mahahanap mo ang output ng baterya sa gilid na gumagawa ng perpektong kinokontrol na antas ng boltahe na dating itinakda mo.