Vezje polnilca sončne baterije PWM

Ta preprost, izboljšan, 5V PWM polnilnik za solarni akumulator z nič kapljico se lahko uporablja skupaj s katerim koli solarnim panelom za hitro polnjenje mobilnih telefonov ali baterij za mobilne telefone v več številih, v bistvu vezje lahko napolni katero koli baterijo, bodisi Li-ionsko ali svinčeno kislino ki je lahko v območju 5V.

Uporaba TL494 za pretvornik Buck

Zasnova temelji na topologiji pretvornika SMPS z uporabo IC TL 494 (postal sem velik oboževalec te IC). Zahvale gredo 'Texas Instruments' za zagotavljanje tega čudovitega IC za nas.

Morda boste želeli izvedeti več o tem čipu iz te objave, ki pojasnjuje celoten podatkovni list IC TL494

Shema vezja

Vemo, da je 5V vezje sončnega polnilnika mogoče enostavno zgraditi z uporabo linearnih IC, kot sta LM 317 ali LM 338, več informacij o tem najdete v branju naslednjih člankov:

Preprosto vezje sončnega polnilca

Preprosto tokovno krmiljeno polnilno vezje

Vendar največja pomanjkljivost pri teh linearni polnilci baterij je oddajanje toplote skozi njihovo telo ali odvajanje ohišja, kar povzroči izgubo dragocene moči. Zaradi te težave ti IC ne morejo ustvariti ničelne izhodne napetosti za obremenitev in vedno zahtevajo vsaj 3V višje vhode od določenih izhodov.

Tu razloženo vezje 5V polnilnika je popolnoma brez vseh težav, naučimo se, kako iz predlaganega vezja dosežemo učinkovito delovanje.

Skladno z zgornjim vezjem polnilnika sončne baterije s 5 V PWM, IC TL494 tvori srce celotne aplikacije.

IC je specializiran IC-procesor PWM, ki se tu uporablja za nadzor stopnje pretvornika, odgovoren za pretvorbo visoke vhodne napetosti v izbrani nižji izhod.

Vhod v vezje je lahko od 10 do 40 V, kar postane idealno območje za sončne celice.

Ključne značilnosti IC vključujejo:

Ustvarjanje natančnega izhoda PWM

Da bi ustvaril natančne PWM-je, IC vključuje natančno referenco 5V, narejeno z uporabo koncepta pasovne vrzeli, zaradi česar je toplotno odporen. Ta referenca 5 V, ki je dosežena na zatiču št. 14 IC, postane osnovna napetost za vse ključne sprožilce, vključene v IC, in odgovorne za obdelavo PWM.

IC je sestavljen iz para izhodov, ki jih je mogoče konfigurirati tako, da izmenično nihajo v konfiguraciji totemskega pola ali pa oba hkrati, kot en sam nihajni izhod. Prva možnost postane primerna za vrste potisnega vlečenja, kot so pretvorniki itd.

Vendar pa za sedanjo aplikacijo nihajni izhod z enim koncem postane ugodnejši, kar dosežemo z ozemljitvenim zatičem št. 13 IC, za doseganje potisnega izhodnega zatiča št. 13 pa lahko priključimo z zatičem št. 14, o tem smo razpravljali v naš prejšnji članek že.

Izhodi IC imajo zelo uporabno in zanimivo interno nastavitev. Izhodi se zaključijo prek dveh tranzistorjev znotraj IC. Ti tranzistorji so razporejeni z odprtim oddajnikom / zbiralnikom preko zatiča 9/10 oziroma zatiča 8/11.

Za aplikacije, ki zahtevajo pozitiven izhod, se lahko kot izhodi uporabljajo oddajniki, ki so na voljo na zatičih 9/10. Za takšne aplikacije bi bil običajno zunaj konfiguriran NPN BJT ali Nmosfet za sprejem pozitivne frekvence na pin9 / 10 IC.

V sedanji zasnovi, odkar se PNP uporablja z izhodi IC, postane negativna potopna napetost prava izbira, zato smo pin8 / 11 namesto pin9 / 10 povezali z izhodno stopnjo, ki jo sestavlja hibridna stopnja PNP / NPN. Ti izhodi zagotavljajo zadosten potopni tok za napajanje izhodne stopnje in za pogon konfiguracije pretvornika močnega toka.

Nadzor PWM

Izvedba PWM, ki postane ključni vidik za vezje, se doseže z dovajanjem vzorčnega povratnega signala na notranji ojačevalnik napak IC prek neinvertirajočega vhodnega zatiča št. 1.

Ta vhod PWM je mogoče videti povezan z izhodom pretvornika dolarja prek potencialnega delilnika R8 / R9, ta povratna zanka pa v IC vnese zahtevane podatke, tako da lahko IC generira nadzorovane PWM-je prek izhodov, da naj bo izhodna napetost dosledno 5V.

Druge izhodne napetosti lahko določite s preprostim spreminjanjem vrednosti R8 / R9 glede na potrebe lastne aplikacije.

Trenutni nadzor

IC ima dva notranja ojačevalnika napak za nadzor PWM kot odziv na zunanje povratne signale. Eno od ojačevalnikov napak se uporablja za nadzor 5V izhodov, kot je razloženo zgoraj, drugo ojačevalno napako pa za nadzor izhodnega toka.

R13 tvori trenutni zaznavni upor, potencial, ki se razvije preko njega, se napaja na enega od vhodov pin # 16 drugega ojačevalnika napak, ki ga primerja referenca na pin # 15, nastavljena na drugem vhodu opampa.

V predlagani izvedbi je nastavljena na 10 ampov do R1 / R2, kar pomeni, da v primeru, da se izhodni tok nagiba k povečanju nad 10 amperov, lahko pričakujemo, da bo pin16 višji od referenčnega pin15, ki sproži zahtevano krčenje PWM, dokler tok ni omejen nazaj na določene ravni.

Buck pretvornik moči

Faza moči, prikazana v zasnovi, je standardna stopnja pretvornika moči z uporabo hibridnih Darlingtonovih parnih tranzistorjev NTE153 / NTE331.

Ta hibridna Darlingtonova stopnja se odziva na frekvenco, ki jo krmili PWM iz pin8 / 11 IC, in upravlja stopnjo pretvornika, ki jo sestavljajo visokotlačni induktor in visokohitrostna preklopna dioda NTE6013.

Zgornja stopnja proizvaja natančen 5v izhod, ki zagotavlja minimalno razpršitev in prefektno ničelno moč

Tuljava ali induktor se lahko navita na katero koli feritno jedro z uporabo treh vzporednih pramenov iz super emajlirane bakrene žice s premerom 1 mm, vrednost induktivnosti pa je lahko približno 140uH za predlagano zasnovo.

Tako lahko to 5V vezje polnilca sončne baterije štejemo za idealno in izjemno učinkovito vezje sončnega polnilnika za vse vrste polnjenja sončnih baterij.