AVT5598 – 12V მზის დამტენი
ფოტოელექტრული მოდულები იაფდება და შესაბამისად უფრო პოპულარული ხდება. მათი წარმატებით გამოყენება შესაძლებელია ბატარეების დასატენად, მაგალითად, აგარაკზე ან ელექტრონულ ამინდის სადგურში. აღწერილი მოწყობილობა არის დამუხტვის კონტროლერი, რომელიც ადაპტირებულია შეყვანის ძაბვასთან მუშაობისთვის, რომელიც მერყეობს ძალიან ფართო დიაპაზონში. ის შეიძლება სასარგებლო იყოს საიტზე, ბანაკში ან ბანაკის ადგილზე.
1. მზის დამტენის სქემატური დიაგრამა
სისტემა გამოიყენება ტყვიის მჟავა ბატარეის (მაგალითად, გელის) დასატენად ბუფერულ რეჟიმში, ე.ი. დაყენებული ძაბვის მიღწევის შემდეგ, დატენვის დენი იწყებს ვარდნას. შედეგად, ბატარეა ყოველთვის ლოდინის რეჟიმშია. დამტენის მიწოდების ძაბვა შეიძლება განსხვავდებოდეს 4 ... 25 ვ.
მზის ძლიერი და სუსტი შუქის გამოყენების შესაძლებლობა მნიშვნელოვნად ზრდის დატენვის დროს დღეში. დატენვის დენი დიდად არის დამოკიდებული შეყვანის ძაბვაზე, მაგრამ ამ გამოსავალს აქვს უპირატესობა მზის მოდულიდან ჭარბი ძაბვის უბრალოდ შეზღუდვასთან შედარებით.
დამტენის წრე ნაჩვენებია ნახ. 1. DC დენის წყარო არის SEPIC ტოპოლოგიის გადამყვანი, რომელიც დაფუძნებულია იაფ და კარგად ცნობილ MC34063A სისტემაზე. ის მუშაობს გასაღების ტიპიურ როლში. თუ შედარებისთვის მიწოდებული ძაბვა (პინი 5) ძალიან დაბალია, ჩაშენებული ტრანზისტორი გადამრთველი იწყებს მუშაობას მუდმივი შევსებით და სიხშირით. მუშაობა ჩერდება, თუ ეს ძაბვა აღემატება საორიენტაციო ძაბვას (ჩვეულებრივ 1,25 ვ).
SEPIC ტოპოლოგიის გადამყვანები, რომლებსაც შეუძლიათ გამომავალი ძაბვის ამაღლება და დაწევა, ბევრად უფრო ხშირად იყენებენ კონტროლერებს, რომლებსაც შეუძლიათ შეცვალონ სიგნალის ჩასმა. ამ როლში MC34063A-ს გამოყენება იშვიათი გამოსავალია, მაგრამ - როგორც პროტოტიპის ტესტირებამ აჩვენა - საკმარისია ამ აპლიკაციისთვის. კიდევ ერთი კრიტერიუმი იყო ფასი, რომელიც MC34063A-ს შემთხვევაში მნიშვნელოვნად დაბალია PWM კონტროლერებთან შედარებით.
ორი C1 და C2 კონდენსატორი, რომლებიც დაკავშირებულია პარალელურად, გამოიყენება ელექტრომომარაგების შიდა წინააღმდეგობის შესამცირებლად, როგორიცაა ფოტოელექტრული მოდული. პარალელური კავშირი ამცირებს მიღებულ პარაზიტულ პარამეტრებს, როგორიცაა წინააღმდეგობა და ინდუქცია. რეზისტორი R1 გამოიყენება ამ პროცესის დენის შესაზღუდად დაახლოებით 0,44A-მდე. უფრო მაღალმა დენმა შეიძლება გამოიწვიოს ინტეგრირებული მიკროსქემის გადახურება. კონდენსატორი C3 ადგენს სამუშაო სიხშირეს დაახლოებით 80 kHz.
L1 და L2 ინდუქტორები და C4-C6 კონდენსატორების ტევადობა შერჩეულია ისე, რომ კონვერტორს შეუძლია იმუშაოს ძაბვის ძალიან ფართო დიაპაზონში. კონდენსატორების პარალელური კავშირი უნდა შემცირდეს შედეგად მიღებული ESR და ESL.
დიოდი LED1 გამოიყენება კონტროლერის ფუნქციონირების შესამოწმებლად. თუ ასეა, მაშინ ძაბვის ცვლადი კომპონენტი დეპონირებულია კოჭის L2-ზე, რაც შეიძლება შეინიშნოს ამ დიოდის სიკაშკაშით. ის ირთვება S1 ღილაკზე დაჭერით, რათა მუდმივად არ ანათებდეს უაზროდ. რეზისტორი R3 ზღუდავს მის დენს დაახლოებით 2 mA-მდე, ხოლო D1 იცავს LED დიოდს გადაჭარბებული გამორთვის ძაბვის შედეგად გამოწვეული დაზიანებისგან. რეზისტორი R4 დამატებულია კონვერტორის უკეთესი სტაბილურობისთვის დაბალი დენის მოხმარებისა და დაბალი ძაბვის დროს. ის შთანთქავს ენერგიის გარკვეულ ნაწილს, რომელსაც L2 კოჭა აძლევს დატვირთვას. ეს გავლენას ახდენს ეფექტურობაზე, მაგრამ მცირეა - მასში გამავალი დენის ეფექტური მნიშვნელობა მხოლოდ რამდენიმე მილიამპერია.
C8 და C9 კონდენსატორები არბილებენ ტალღოვან დენს, რომელიც მიეწოდება D2 დიოდს. რეზისტენტული გამყოფი R5-R7 აყენებს გამომავალ ძაბვას დაახლოებით 13,5 ვ, რაც არის სწორი ძაბვა 12 ვ გელის ბატარეის ტერმინალებზე ბუფერული მუშაობის დროს. ეს ძაბვა ოდნავ უნდა განსხვავდებოდეს ტემპერატურის მიხედვით, მაგრამ ეს ფაქტი გამოტოვებულია სისტემის მარტივი შესანარჩუნებლად. რეზისტორების ეს გამყოფი მუდმივად იტვირთება დაკავშირებულ ბატარეას, ამიტომ მას უნდა ჰქონდეს მაქსიმალური წინააღმდეგობა.
კონდენსატორი C7 ამცირებს ძაბვის ტალღას, რომელსაც ხედავს შედარებითი და ანელებს უკუკავშირის მარყუჟის რეაქციას. ამის გარეშე, როდესაც ბატარეა გათიშულია, გამომავალი ძაბვა შეიძლება გადააჭარბოს ელექტროლიტური კონდენსატორების უსაფრთხო მნიშვნელობას, ანუ გაქცევას. ამ კონდენსატორის დამატება იწვევს სისტემას დროდადრო წყვეტს გასაღების გადართვას.
დამტენი დამონტაჟებულია ცალმხრივ ბეჭდურ მიკროსქემის დაფაზე, რომლის ზომებია 89 × 27 მმ, რომლის შეკრების დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 2 ნახაზი. ყველა ელემენტი განლაგებულია ხვრელში, რაც დიდი დახმარებაა მათთვისაც კი, ვისაც არ აქვს დიდი გამოცდილება შედუღების რკინაში. მე გირჩევთ არ გამოიყენოთ IC სოკეტი, რადგან ეს გაზრდის კავშირების წინააღმდეგობას გადამრთველ ტრანზისტორთან.
2. მზის დამტენის დაყენების სქემა
სწორად აწყობილი მოწყობილობა მყისიერად მზადაა ექსპლუატაციისთვის და არ საჭიროებს ექსპლუატაციას. როგორც კონტროლის ნაწილი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ მუდმივი ძაბვა მის შეყვანაზე და დაარეგულიროთ იგი მოცემულ დიაპაზონში 4 ... 20 ვ, გამომავალთან დაკავშირებული ვოლტმეტრის ჩვენებაზე დაკვირვებით. მან უნდა შეიცვალოს ხერხის კბილი დაახლოებით 18 ... 13,5 ვ დიაპაზონში. პირველი მნიშვნელობა დაკავშირებულია კონდენსატორების დატენვასთან და არ არის კრიტიკული, მაგრამ 13,5 ვ-ზე კონვერტორი კვლავ უნდა იმუშაოს.
დატენვის დენი დამოკიდებულია შეყვანის ძაბვის დენის მნიშვნელობაზე, ვინაიდან შეყვანის დენი შემოიფარგლება დაახლოებით 0,44 ა. გაზომვებით აჩვენა, რომ ბატარეის დამუხტვის დენი მერყეობს დაახლოებით 50 mA (4 V)-დან დაახლოებით 0,6 A.A-მდე 20 ძაბვისას. V. შეგიძლიათ შეამციროთ ეს მნიშვნელობა R1 წინააღმდეგობის გაზრდით, რაც ზოგჯერ მიზანშეწონილია მცირე სიმძლავრის ბატარეებისთვის (2 Ah).
დამტენი ადაპტირებულია ფოტოელექტრო მოდულთან მუშაობისთვის ნომინალური ძაბვით 12 ვ. მის გამოსავალზე შეიძლება იყოს ძაბვა 20 ... 22 ვ-მდე დაბალი დენის მოხმარებით, შესაბამისად, დამონტაჟებულია 25 ვ ძაბვაზე ადაპტირებული კონდენსატორები. კონვერტორის შეყვანისას დანაკარგები იმდენად დიდია, რომ ბატარეა ძლივს იტენება.
დამტენის სრული სარგებლობისთვის, მიამაგრეთ მოდული, რომლის სიმძლავრეა 10 W ან მეტი. ნაკლები სიმძლავრის შემთხვევაში, ბატარეა ასევე დაიტენება, მაგრამ უფრო ნელა.
კომპონენტების სია:
რეზისტორები:
R1: 0,68 Ohm / 1 W.
R2: 180 Ohm / 0,25 W.
R3: 6,8 kΩ / 0,25 W
R4: 2,2 kΩ / 0,25 W
R5: 68 kΩ / 0,25 W
R6: 30 kΩ / 0,25 W
R7: 10 kΩ / 0,25 W
კონდენსატორები:
C1, C2, C8, C9: 220 μF/25 ვ
C3: 330 pF (კერამიკული)
C4…C6: 2,2 μF/50 V (MKT R = 5 მმ)
C7: 1µF/50V (მონოლითი.)
ნახევარგამტარები:
D1: 1H4148
D2: 1H5819
LED1: 5 მმ LED, მაგ. მწვანე
US1:MC34063A(DIP8)
სხვა:
J1, J2: ARK2/5 მმ კონექტორი
L1, L2: ჩოკი 220uH (ვერტიკალური)
S1: მიკრო გადამრთველი 6×6/13 მმ
