Sirkuit Pengisi Daya Baterai Surya PWM

Rangkaian pengisi daya baterai surya PWM nol tetes 5V yang sederhana dan disempurnakan ini dapat digunakan bersama dengan panel surya apa pun untuk mengisi daya ponsel atau baterai ponsel dalam beberapa nomor dengan cepat, pada dasarnya rangkaian ini mampu mengisi daya baterai apa pun baik Li-ion atau asam timbal yang mungkin berada dalam kisaran 5V.

Menggunakan TL494 untuk Buck Converter

Desainnya didasarkan pada topologi konverter uang SMPS menggunakan IC TL 494 (saya telah menjadi penggemar berat IC ini). Terimakasih untuk 'Texas Instruments' untuk memberikan IC yang luar biasa ini kepada kami.

Anda mungkin ingin mempelajari lebih lanjut tentang chip ini dari posting ini yang menjelaskan lembar data lengkap IC TL494

Diagram Sirkuit

Kita tahu bahwa rangkaian solar charger 5V dapat dengan mudah dibangun menggunakan IC linier seperti LM 317 atau LM 338, info lebih lanjutnya dapat Anda temukan dengan membaca artikel berikut ini:

Sirkuit solar charger sederhana

Sirkuit pengisi daya terkontrol arus sederhana

Namun kelemahan terbesar dengan ini pengisi daya baterai linier adalah emisi panas melalui tubuh mereka atau melalui pembuangan kasus, yang mengakibatkan pemborosan daya yang berharga. Karena masalah ini, IC ini tidak dapat menghasilkan output tegangan drop nol untuk beban dan selalu memerlukan input minimal 3V lebih tinggi daripada output yang ditentukan.

Rangkaian pengisi daya 5V yang dijelaskan di sini benar-benar bebas dari semua kerepotan ini, mari kita pelajari bagaimana cara kerja yang efisien dicapai dari rangkaian yang diusulkan.

Mengacu pada rangkaian pengisi daya baterai surya 5V PWM di atas, IC TL494 merupakan jantung dari seluruh aplikasi.

IC adalah IC prosesor PWM khusus, yang digunakan di sini untuk mengontrol tahap konverter uang, yang bertanggung jawab untuk mengubah tegangan input tinggi menjadi output tingkat rendah yang disukai.

Input ke sirkuit dapat berkisar antara 10 dan 40V, yang menjadi kisaran ideal untuk panel surya.

Fitur utama dari IC meliputi:

Menghasilkan keluaran PWM yang Tepat

Untuk menghasilkan PWM yang akurat, IC menyertakan referensi 5V yang tepat yang dibuat dengan menggunakan konsep celah pita yang membuatnya kebal termal. Referensi 5V ini yang dicapai pada pin # 14 dari IC menjadi tegangan dasar untuk semua pemicu penting yang terlibat dalam IC dan bertanggung jawab untuk pemrosesan PWM.

IC terdiri dari sepasang output yang dapat dikonfigurasi untuk berosilasi secara bergantian dalam konfigurasi tiang totem, atau keduanya sekaligus seperti output berosilasi ujung tunggal. Pilihan pertama menjadi cocok untuk aplikasi jenis push-pull seperti pada inverter dll.

Namun untuk aplikasi saat ini, output osilasi ujung tunggal menjadi lebih disukai dan ini dicapai dengan pin grounding # 13 dari IC, sebagai alternatif untuk mencapai pin output push pull # 13 dapat dihubungkan dengan pin # 14, kita telah membahasnya di artikel kami sebelumnya sudah.

Output dari IC memiliki pengaturan internal yang sangat berguna dan menarik. Output diakhiri melalui dua transistor di dalam IC. Transistor ini disusun dengan emitor / kolektor terbuka di masing-masing pin9 / 10 dan pin 8/11.

Untuk aplikasi yang membutuhkan keluaran positif, pemancar dapat digunakan sebagai keluaran, yang tersedia dari pin9 / 10. Untuk aplikasi seperti itu biasanya NPN BJT atau Nmosfet akan dikonfigurasi secara eksternal untuk menerima frekuensi positif di pin9 / 10 dari IC.

Dalam desain saat ini karena PNP digunakan dengan output IC, tegangan sinking negatif menjadi pilihan yang tepat, dan oleh karena itu alih-alih pin9 / 10, kami telah menghubungkan pin8 / 11 dengan tahap keluaran yang terdiri dari tahap hibrid PNP / NPN. Keluaran ini memberikan arus penurunan yang cukup untuk menyalakan tingkat keluaran dan untuk menggerakkan konfigurasi konverter buck arus tinggi.

Kontrol PWM

Implementasi PWM, yang menjadi aspek penting untuk rangkaian dicapai dengan memberi makan sinyal umpan balik sampel ke penguat kesalahan internal IC melalui pin input non-pembalik # 1.

Input PWM ini dapat dilihat terhubung dengan output dari buck converter melalui pembagi potensial R8 / R9, dan umpan balik ini memasukkan data yang diperlukan ke IC sehingga IC dapat menghasilkan PWM terkontrol di seluruh output untuk jaga tegangan keluaran secara konsisten pada 5V.

Tegangan output lainnya dapat diperbaiki hanya dengan mengubah nilai R8 / R9 sesuai kebutuhan aplikasi sendiri.

Kontrol Saat Ini

IC memiliki dua penguat kesalahan yang diatur secara internal untuk mengendalikan PWM sebagai respons terhadap sinyal umpan balik eksternal. Salah satu amp kesalahan digunakan untuk mengontrol keluaran 5V seperti yang dibahas di atas, amp kesalahan kedua digunakan untuk mengontrol arus keluaran.

R13 membentuk resistor penginderaan arus, potensi yang dikembangkan melewatinya diumpankan ke salah satu input pin # 16 dari amp kesalahan kedua yang dibandingkan dengan referensi pada pin # 15 yang diatur pada input lain dari opamp.

Dalam desain yang diusulkan itu diatur pada 10amp melalui R1 / R2, artinya jika arus keluaran cenderung meningkat di atas 10amp, pin16 dapat diharapkan naik lebih tinggi dari pin referensi15 memulai kontraksi PWM yang diperlukan sampai arus dibatasi kembali ke tingkat yang ditentukan.

Konverter Daya Buck

Tingkat daya yang ditunjukkan dalam desain adalah tahap konverter power buck standar, menggunakan transistor pasangan Darlington hibrida NTE153 / NTE331.

Tahap Darlington hibrid ini merespons frekuensi yang dikontrol PWM dari pin8 / 11 IC dan mengoperasikan tahap konverter buck yang terdiri dari induktor arus tinggi dan dioda switching berkecepatan tinggi NTE6013.

Tahap di atas menghasilkan output 5v yang tepat memastikan disipasi minimum dan output drop nol prefek.

Kumparan atau induktor dapat dililitkan di atas inti ferit menggunakan tiga untai paralel kawat tembaga berenamel super masing-masing dengan diameter 1mm, nilai induktansi dapat mendekati 140uH untuk desain yang diusulkan.

Dengan demikian rangkaian pengisi daya baterai surya 5V ini dapat dianggap sebagai rangkaian pengisi daya surya yang ideal dan sangat efisien untuk semua jenis aplikasi pengisian baterai surya.