Probleme bei der Stromversorgung eines Stromkreises direkt vom Solarpanel

Ich arbeite an einem Projekt, das Solarpanel verwendet, um das Projekt mit Strom zu versorgen. Ich habe ein 12V 5W Solarpanel für diesen Zweck. Und ich denke daran, die Batterie aus diesem Projekt zu entfernen, da ich der Meinung bin, dass die Anwendung dieses Projekts nicht sehr kritisch ist und es für mich ausreicht, nur zu arbeiten, wenn die Sonne hell und scheint.

Abgesehen von den oben genannten praktischen Problemen, denen ich begegnen kann, wenn ich versuche, ein Projekt direkt ohne Batterie mit Strom zu versorgen. Hier ist die Schaltung, die ich beabsichtige, sie direkt mit einem Solarpanel mit Strom zu versorgen. Geben Sie hier die Bildbeschreibung einAußerdem habe ich mich gefragt, ob eine Unterversorgung dieser Art von Chips aus dem Panel unter nicht optimalen Bedingungen die Schaltung und ihre Komponenten beschädigen könnte. Ist es eine richtige Sorge? Wie kann ich feststellen, ob ein bestimmter Chip dadurch beschädigt werden kann?

Bisher habe ich geschätzt, dass meine Schaltung 300 mA verbrauchen wird. Irgendwelche Ratschläge oder Vorschläge bitte?

Verwenden Sie natürlich einen 12-V-zu-5-V-Konverter? Und was ist neben den digitalen ICs der Rest des Systems? In diesem Fall denke ich, dass Probleme durch den Rest des Systems entstehen könnten (z. B. MOSFET oder BJT, die als Schalter verwendet werden und nicht vollständig eingeschaltet sein können und daher Strom verbrauchen, wenn dies nicht der Fall sein sollte). Um dies zu vermeiden, können Sie außerdem ein "Power-Good" -Signal hinzufügen, das den Strom im Falle einer Unterspannung abschaltet.
Habe die Bearbeitung vorgenommen, um die Hauptkomponenten meiner Schaltung anzuzeigen. "Power-Good"-Signal? kannst du bitte kurz darüber berichten?
Einige DC/DC-Wandler haben ein Signal, das dem Rest der Schaltung mitteilt, ob der Ausgang geregelt ist. Typischerweise wird dies als Power-Good bezeichnet. (siehe zum Beispiel die Zeile „Sonderfunktionen“ in der Tabelle hier: ti.com/lsds/ti/power-management/step-down-buck-products.page# ). Andere haben stattdessen eine Unterspannungssperre. Sie funktionieren einfach nicht, wenn die Spannung unter einem bestimmten Schwellenwert liegt. (Sie können diese Signale auch mit einer kleinen externen Schaltung selbst erzeugen).
Schaltplan posten oder keine Hilfe.
5 W bei 12 V sind nur 416 mA, Sie haben also nicht viel Headroom zugelassen, falls eine Wolke über den Himmel zieht. Gehen Sie nicht davon aus, dass ein 12-V-Solarpanel tatsächlich 12 V erzeugt. Es ist nur eine Nennspannung und hängt von der Sonneneinstrahlung und dem gezogenen Laststrom ab.
@next-hack Also sollte ich ein anderes Stück Schaltung verwenden, das von einer Batterie gespeist wird, um dieses Power-Good-Signal zu erzeugen, nicht wahr? Das könnte eine machbare Option sein, denke ich
@winny Entschuldigungen hat die Schaltung hinzugefügt.
@SimonB Ja, das hatte ich gedacht. Aber meine Anwendung ist nicht sehr kritisch, es ist ok, wenn es unter bewölkten Bedingungen nicht funktioniert. Aber ich möchte nur sicherstellen, dass es unter optimalen Bedingungen funktioniert und die Schaltung nicht beschädigt, wenn es zu schwach ist.
@FrankDonald, keine Batterie erforderlich. Verwenden Sie als Beispiel (nicht optimiert) einen Schmitt-Trigger-Komparator, der von den ungeregelten 12 V gespeist wird. Verwenden Sie dann einen beliebigen Zener als Referenzspannung. Vergleichen Sie eine richtig geteilte 12 V mit diesem Zener. Der Ausgang dieses Komparators treibt einen p-Kanal-Mosfet an, der die Schaltung nur einschaltet, wenn die Spannung groß genug ist. Warnung: Wenn es nicht korrekt berechnet wird, kann dies "oszillieren" (es sieht eine ausreichend hohe Leerlaufspannung, es schaltet das System ein und die Spannung fällt unter den Schwellenwert. Dann wird die Stromversorgung entfernt und die VOC steigt wieder an. Und der Zyklus geht weiter).
@FrankDonald, wenn ich mir jedoch die Schaltpläne ansehe, würde ich diese Änderungen vornehmen: Entfernen Sie den ULN2804A (es ist verschwenderisch, es sei denn, Sie verwenden 8 Kanäle) und verwenden Sie stattdessen eine diskrete Komponente (möglicherweise Mosfet oder Darlington. Beachten Sie, dass ein Darlington hat eine hohe VceSat, etwa 1 V). Stellen Sie dann sicher, dass die Basis / das Gate nur dann hoch geht, wenn die Spannung am 5-V-Regler> 4,5 V beträgt.
Die Lösung von @next-hack ist gut für einen Festpunkt-Solar-Maximum-Power-Point-Konverter. Es gibt auch kommerzielle ICs, die das für Sie erledigen. Ein direkter Abwärtswandler ohne Eingangsregelung wäre auch eine gute Wahl. Sie benötigen jedoch eine Unterspannungssperre oder es kann zu sporadischem Verhalten kommen, das wiederum in der Anwendung akzeptabel sein kann oder nicht.
AFAIK ist es ziemlich selten, dass Dinge durch Unterspannung dauerhaft beschädigt werden. Oft verhalten sie sich unregelmäßig, aber wenn Sie sie mit der richtigen Spannung aus- und wieder einschalten, sollten sie gut funktionieren.
Haben Sie die Spannung und den Strom gemessen, die von Ihrem Solarpanel kommen, wenn es an den Stromkreis angeschlossen ist?
@next-hack Ich habe noch nie einen Schmitt-Trigger benutzt, bitte haben Sie Geduld mit mir. Wenn ich diesen Schmitt-Trigger goo.gl/zhaojh verwende , liegt die Spannung vom Solarpanel unter guten Bedingungen bei etwa 10,7 V. Also sollte ich meinen Stromkreis mit diesen 10,7 V versorgen, oder? Ich denke, es ist gut, die obere Schwellenspannung für diese Triggerschaltung auf etwa 10,4 und niedriger als 10 V einzustellen. Aber ich bin mir nicht sicher, wie ich das erreichen soll. Können Sie mir bitte helfen, indem Sie diese Dinge in einem einzigen Schaltkreis zusammenfügen? vielen Dank im Voraus.
@immibis Die Leerlaufspannung im guten Zustand beträgt 10,7 V. Ich habe nicht versucht, den Stromkreis direkt über das Solarpanel mit Strom zu versorgen, um diese Messung durchzuführen. Ich warte nur darauf, dass sich das regnerische Klima ändert, bevor ich zu meinen Tests zurückkehre. Werde die Ergebnisse posten sobald es fertig ist.
@FrankDonald Diese Schaltung impliziert, dass Sie Vr erstellen können. (Wenn Vr = 0, funktioniert es für Sie nicht mit einer einzelnen Versorgung, da ein Schwellenwert 0 ist). Ich schlage Ihnen diese Seite vor (dort finden Sie auch einen Online-Rechner): hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Electronic/schmitt.html Übrigens erfordert die Verwendung eines 7808-Reglers, dass die Spannung an seinem Eingang sollte mindestens 10 V sein, was verdammt nah dran ist ... Anstatt sich zu viele Probleme mit der Elektronik zu machen, sollten Sie die Idee von Winny in Betracht ziehen, dh einen integrierten Abwärtsregler mit Unterspannungssperre.
Wenn die Leerlaufspannung nur 10,7 V beträgt, werden Sie beim Anschließen des Stromkreises sicherlich keine 12 V erhalten. Es wird auf etwas weniger als 10,7 V abfallen (der einzige Weg, dies zu wissen, besteht darin, es zu messen).
@next-hack Dieser Link hilft wirklich. Zum Glück habe ich einen 6-V-Motor aus einem örtlichen Geschäft, der für meinen Zweck richtig geeignet ist. Anstatt also 8 V zu ziehen, ist 6 V meine neue Anforderung. Ich habe die Schaltung gemäß Ihrem Vorschlag imgur.com/a/1RTu6 gezeichnet . Habe eine 5,1-V-Zenerdiode zum Erzeugen der Referenzspannung verwendet. Können Sie bitte die Schaltung und den Rat überprüfen? PS: Ich habe eine grobe Berechnung der Widerstandswerte vorgenommen, möchte nur sehen, dass das Gesamtdesign korrekt ist.
@FrankDonald, die Schaltung, wie sie jetzt ist, hat ihre Schwellenwerte, die sich ändern, wenn sich die Vcc ändert (dh die Spannung des Solarpanels). Beachten Sie dies bei der Berechnung der Schwelle! Bitte beachten Sie auch, dass die positive Sättigungsspannung dieses Operationsverstärkers VCC-2 V beträgt, was bei einigen MOSFETs ausreichen könnte, um sie leicht leitend zu machen. Sie können diese Zahl entweder mit einem externen Pull-up oder mit einem Widerstandsteiler (in Richtung VCC) verbessern. Andernfalls sollten Sie die nicht invertierende Schmitt-Trigger-Implementierung verwenden und einen NPN-BJT verwenden, um die richtige Spannung zu erzeugen.
@next-hack Hätte daran gedacht. Es wird ein Problem geben, wenn die Spannung des Solarmoduls unter 5,1 V der Durchbruchspannung der Zenerdiode fällt, nicht wahr? Und noch eine Frage, der Schmitt-Trigger Vcc wird direkt vom Solarpanel gespeist und Vref wird auf einen Punkt von 5,1 V geregelt. Stellt es ein Problem dar, da Vref und Vcc zum Einrichten der Schwellenwerte gleich sein sollten? Wenn ja, kann ich eine einfache Batterie sowohl für Vref als auch für VCC verwenden, da der Stromverbrauch relativ gering ist? Freundlicher Hinweis. Tut mir leid, wenn ich damit herumlaufe, danke für deine Geduld.
Kann das Solarpanel tatsächlich genug Strom erzeugen, um den verwendeten Motor zu starten? Die meisten Motoren benötigen zum Starten erheblich mehr Strom als zum Weiterlaufen.

Antworten (1)

C2 scheint viel zu klein für Ihren Verbrauch und die Schaltung wird sehr instabil sein. Ich würde versuchen, mindestens einen Kondensator zu verwenden, der für 25 V 10000 uF ausgelegt ist. Vielleicht sogar mehrere davon parallel.

Vor allem, wenn die Schaltung einen Motor antreibt, wie das Diagramm andeutet.
Probleme bei der Stromversorgung eines Stromkreises direkt vom Solarpanel
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v