У овом чланку ћемо покушати да разумемо основни концепт соларног претварача, као и како направити једноставан, али моћан круг соларног претварача.

Соларна енергија нам је обилно доступна и бесплатна за употребу, штавише, она је неограничени, непрекидни природни извор енергије, лако доступан свима нама.

Шта је тако кључно код соларних претварача?

Чињеница је да у соларним претварачима нема ничег пресудног. Можете користити било који нормално коло претварача , спојите га са соларном плочом и из претварача извуците потребан ДЦ-АЦ излаз.

Рекавши то, можда ћете морати да изаберете и конфигуришите спецификације правилно, у супротном можете ризиковати да оштетите свој претварач или проузрокујете неефикасну претворбу снаге.

Зашто соларни претварач

Већ смо разговарали о томе како користити соларне панеле за производњу електричне енергије из соларне или сунчеве енергије, у овом чланку ћемо разговарати о једноставном аранжману који ће нам омогућити да користимо сунчеву енергију за рад са својим кућним апаратима.

Соларни панел је у стању да претвара сунчеве зраке у једносмерне струје на нижим потенцијалним нивоима. На пример, соларни панел може бити одређен за испоруку 36 волти при 8 ампера под оптималним условима.

Међутим, ову величину снаге не можемо користити за рад наших кућних апарата, јер ти уређаји могу радити само на мрежном потенцијалу или на напонима у опсегу од 120 до 230 В.

Даље, струја би требало да буде наизменична, а не једносмерна као што се обично добија од соларног панела.

Наишли смо на бројне кругови претварача објављене на овом блогу и проучавали смо како они функционишу.

Претварачи се користе за претварање и појачавање нисконапонског напајања из акумулатора до високонапонских мрежних нивоа.

Стога се претварачи могу ефикасно користити за претварање једносмерне струје из соларног панела у мрежне излазе који би на одговарајући начин напајали нашу домаћу опрему.

У основи код претварача, претварање из ниског потенцијала у појачани високи ниво мреже постаје изводљиво због велике струје која је обично доступна са једносмерних улаза, као што су батерија или соларни панел. Укупна снага остаје иста.

Разумевање спецификација струје напона

На пример, ако напајамо претварач на улаз од 36 волти при 8 ампера и добијемо излаз од 220 В на 1,2 ампера, то би значило да смо управо модификовали улазну снагу од 36 × 8 = 288 вати у 220 × 1,2 = 264 вата.

Стога можемо видети да то није магија, већ само модификације одговарајућих параметара.

Ако соларни панел може да генерише довољно струје и напона, његов излаз се може користити за директно управљање претварачем и повезаним кућним апаратима, а истовремено и за пуњење батерије.

Напуњена батерија се може користити за напајање терета преко претварача , током ноћи када соларна енергија није присутна.

Међутим, ако је соларна плоча мање величине и не може да произведе довољно енергије, може се користити само за пуњење батерије и постаје корисна за рад претварача тек након заласка сунца.

Цирцуит Оператион

Позивајући се на дијаграм кола, у могућности смо да будемо сведоци једноставног подешавања помоћу соларне плоче, претварача и батерије.

Три јединице су повезане преко а коло соларног регулатора која дистрибуира снагу на одговарајуће јединице након одговарајућих прописа о примљеној снази од соларног панела.

Под претпоставком да је напон 36 и струја 10 ампера са соларне плоче, претварач је одабран са улазним радним напоном од 24 волта на 6 ампера, пружајући укупну снагу од око 120 вати.

Део појачала соларних панела који износи око 3 ампера поштеђен је за пуњење батерије, намењене за употребу након заласка сунца.

Такође претпостављамо да је соларни панел постављен преко а соларни трагач тако да је у стању да испуни наведене захтеве све док је сунце видљиво на небу.

Улазна снага од 36 В примењује се на улаз регулатора који га смањује на 24 В.

Оптерећење повезано на излаз претварача одабрано је тако да претварач не форсира више од 6 ампера од соларне плоче. Од преостала 4 ампера, 2 ампера се испоручују у батерију за пуњење.

Преостала 2 ампера се не користе ради одржавања боље ефикасности целог система.

Сви кругови су они о којима је већ било речи на мојим блоговима, можемо видети како су они интелигентно конфигурисани једни другима за спровођење потребних операција.

Потпуни водич потражите у овом чланку: Водич за соларни претварач

Листа делова за одељак пуњача ЛМ338

Сви отпорници имају 1/4 вата 5% ЦФР ако није наведено.
Р1 = 120 ома
П1 = 10К пот (2К је погрешно приказан)
Р4 = замените иит везом
Р3 = 0,6 к 10 / батерија АХ
Транзистор = БЦ547 (не БЦ557, погрешно је приказано)
ИЦ регулатор = ЛМ338
Листа делова за претварач
Сви делови су 1/4 вата ако није наведено
Р1 = 100к пот
Р2 = 10К
Р3 = 100К
Р4, Р5 = 1К
Т1, Т2 = мосфер ИРФ540
Н1 --- Н4 = ИЦ 4093

Преосталих неколико делова није потребно навести и могу се копирати као што је приказано на дијаграму.

За пуњење батерија до 250 Ах

Одељак пуњача у горе наведеном колу може се погодно надоградити како би се омогућило пуњење високострујних батерија величине од 100 АХ до 250 Ах.

За Батерија од 100Ах можете једноставно заменити ЛМ338 са ЛМ196 што је верзија ЛМ338 од 10 ампера.

Ванбродски мотор транзистор ТИП36 је на одговарајући начин интегрисан у ИЦ 338 ради олакшавања потребних пуњење велике струје .

Отпорник емитора ТИП36 мора се израчунати на одговарајући начин, у супротном би транзистор могао једноставно да се одува, и то методом покушаја и грешака, започети са 1 охм у почетку, а затим постепено наставити да га смањује све док потребна количина струје не постане достижна на излазу.

соларни претварач велике снаге са пуњачем акумулатора велике струје

Додавање ПВМ функције

Да би се осигурао фиксни излаз од 220 В или 120 В, ПВМ контрола би могла да се дода горњим пројектима, као што је приказано на следећем дијаграму. Као што се може видети капија Н1 која је у основи конфигурисана као осцилатор од 50 или 60Хз, побољшана је диодама и потом за омогућавање опције променљивог радног циклуса.

Коло соларног претварача са ПВМ управљањем

Прилагођавањем овог пота можемо присилити осцилатор да ствара фреквенције са различитим периодима УКЉУЧИВАЊА / ИСКЉУЧЕЊА, што ће заузврат омогућити МОСФЕТ-ови за укључивање и искључивање са истом стопом.

Прилагођавањем времена укључивања / искључивања МОСФЕТ-а можемо пропорционално варирати тренутну индукцију у трансформатору, што ће нам на крају омогућити да подесимо излазни ефективни напон претварача.

Једном када је излазни ефективни ефект фиксан, претварач ће моћи да производи константан излаз без обзира на варијације соларног напона, све док наравно напон не падне испод спецификације напона примарног намотаја трансформатора.

Соларни претварач помоћу ИЦ 4047

Као што је раније описано, било који претварач можете спојити са соларним регулатором за примену једноставне функције соларног претварача.

Следећи дијаграм показује како једноставан Претварач ИЦ 4047 може се користити са истим соларним регулатором за добијање 220 В АЦ или 120 В АЦ од соларне плоче.

Соларни претварач помоћу ИЦ 555

Слично томе, ако сте заинтересовани за изградњу малог соларног претварача помоћу ИЦ 555, то можете врло добро учинити интегришући Претварач ИЦ 555 са соларним панелом за добијање потребних 220В АЦ.

Соларни претварач помоћу транзистора 2Н3055

Тхе Транзистори 2Н3055 су веома популарни међу свим љубитељима електронике. А овај невероватни БЈТ вам омогућава да направите прилично моћне претвараче са минималним бројем делова.

Ако сте један од оних ентузијаста који имају неколико ових уређаја у вашем смећу и заинтересовани су да направе хладан мали соларни претварач помоћу њих, следећи једноставан дизајн може вам помоћи да испуните свој сан.

Једноставан соларни претварач без контролера пуњача

За кориснике који нису превише заинтересовани за укључивање контролера пуњача ЛМ338, ради једноставности, следећи најједноставнији дизајн ПВ претварача изгледа добро.

Иако се батерија може видети без регулатора, батерија ће се и даље пунити оптимално, под условом да соларни панел добије потребну одговарајућу количину директног сунца.

Једноставност дизајна такође указује на чињеницу да оловне батерије ипак нису тако тешке за пуњење.

Имајте на уму да потпуно испражњеној батерији (испод 11В) може бити потребно најмање 8 сати до 10 сати пуњења док се претварач не укључи за потребну конверзију наизменичног напона од 12 до 220 В.

Једноставно пребацивање са соларне на главну струју

Ако желите да ваш соларни систем претварача има могућност аутоматског преласка са соларног панела на мрежни наизменични систем, можете додати следећу модификацију релеја на улаз регулатора ЛМ338 / ЛМ196:

Адаптер од 12 В требало би да буде прилагођен напону батерије и Ах спецификацијама. На пример, ако је батерија номинално на 12 В 50 Ах, адаптер на 12 В може бити на 15 В до 20 В и 5 ампера

Соларни претварач помоћу Буцк претварача

У горњој дискусији научили смо како направити једноставни соларни претварач са пуњачем батерија користећи линеарне ИЦ као што је ЛМ338, ЛМ196 , који су сјајни када су напон и струја соларне плоче једнаки захтевима претварача.

У таквим случајевима снага претварача је мала и ограничена. За оптерећења претварача са знатно већом снагом, излазна снага соларног панела такође ће морати да буде велика и у складу са захтевима.

У овом сценарију, струја соларног панела мораће бити знатно велика. Али с обзиром на то да су соларни панели доступни са јаком струјом, нисконапонски соларни претварач велике снаге од 200 вати до 1 ква не изгледа лако изведиво.

Међутим, високонапонски, слабострујни соларни панели су лако доступни. А пошто је снага Ш = В к И , соларни панели са већим напоном могу лако допринети већој снази соларног панела.

Међутим, ови високонапонски соларни панели се не могу користити за нисконапонске, високонапонске претвараче, јер напони можда нису компатибилни.

На пример, ако имамо соларну плочу од 60 В, 5 А и претварач од 300 В од 12 В, иако је снага два колега можда слична, они се не могу прикључити због различитости напона / струје.

Овде је а претварач долара је врло згодан и може се применити за претварање прекомерног напона соларне плоче у вишак струје и смањење вишка напона, према захтевима претварача.

Израда соларног круга претварача од 300 вати

Рецимо да желимо да направимо круг претварача од 12 вати од 300 вати од соларне плоче номиналне снаге 32 В, 15 ампера.

За ово ће нам требати излазна струја од 300/12 = 25 ампера из буцк претварача.

Сљедећи једноставан конвертер долара са ти.цом изгледа изузетно ефикасно у пружању потребне снаге за наш соларни претварач од 300 вати.

Поправљамо важне параметре буцк претварача како је дато у следећим прорачунима:

Захтеви за дизајн
• Напон соларне плоче ВИ = 32 В
• Излаз напона претварача ВО = 12 В
• Излаз претварача Буцк ИО = 25 А
• Радна фреквенција Буцк претварача фОСЦ = преклопна фреквенција 20 кХз
• ВР = 20 мВ од врха до врха (ВРИППЛЕ)
• ΔИЛ = промена струје индуктора на 1,5 А

д = радни циклус = ВО / ВИ = 12 В / 32 В = 0,375
ф = 20 кХз (циљ дизајна)
тона = време укључења (С1 затворено) = (1 / ф) × д = 7,8 μс
тофф = време одмора (С1 отворено) = (1 / ф) - тона = 42,2 μс
Л ≈ (ВИ - ВО) × тона / ΔИЛ
≈ [(32 В - 12В) × 7,8 μс] / 1,5 А
≈ 104 μХ

Ово нам даје спецификације пригушнице претварача доларја. СВГ жице се може оптимизовати помоћу неких покушаја и грешака. Супер СВ емајлирана бакарна жица од 16 СВГ би требала бити довољно добра да поднесе струју од 25 ампера.

Израчунавање кондензатора излазног филтера за Буцк претварач

Након што се одреди индуктивност доње буке, вредност кондензатора излазног филтера може се утврдити како би одговарала спецификацијама излазног таласа. Електролитички кондензатор би се могао замислити као серијски однос индуктивитета, отпора и капацитивности. Да би се понудило пристојно филтрирање таласа, фреквенција мрешкања мора бити много нижа од фреквенција где серијска индуктивност постаје критична.

Стога су оба пресудна елемента капацитивност и ефективни серијски отпор (ЕСР). највиши ЕСР израчунава се у складу са односом између изабраног напона мрешкања од врха до врха и вршне тачке вала.

ЕСР = ΔВо (мрешкање) / ΔИЛ = В / 1,5 = 0,067 Ома

Најнижа вредност капацитивности Ц која се препоручује за бригу о напону валовитог ВО при мањем од пројектног захтева од 100 мВ изражена је у следећим прорачунима.

Ц = ΔИЛ / 8фΔВо = 1,5 / 8 к 20 к 10³к 0,1 В = 94 уФ , иако ће већи од овог само помоћи да се побољша излазни таласни одзив конвертора буцк.

Постављање излаза за соларни претварач

Да бисмо прецизно поставили излаз 12 В, 25 ампера, потребно је израчунати отпорнике Р8, Р9 и Р13.

Р8 / Р9 одлучује о излазном напону који се може подесити насумичним коришћењем 10К за Р8 и 10к пот за Р9. Затим подесите 10К пот за добијање тачног излазног напона за претварач.

Р13 постаје тренутни осетљиви отпорник за претварач и осигурава да претварач никада не буде у стању да повуче струју преко 25 А од панела и да се искључи у таквом сценарију.

Отпорници Р1 и Р2 успостављају референцу од приближно 1 В за инвертујући улаз опционог појачавача за ограничење струје ТЛ404. Отпорник Р13, који је повезан у серију са оптерећењем, испоручује 1 В на неинвертујућу стезаљку опционог појачавача који ограничава струју чим се струја претварача прошири на 25 А. Стога је ПВМ за БЈТ одговарајуће ограничен на контролише даљи унос струје. Вредност Р13 израчунава се као што је дато под:

Р13 = 1 В / 25 А = 0,04 Ома

Снага = 1 к 25 = 25 вати

Једном када је горњи претварач саграђен и тестиран за потребну конверзију вишка напона панела у вишак излазне струје, време је да повежете било који квалитетан Претварач од 300 вати са конвертором долара, уз помоћ следећег блок дијаграма:

Соларни претварач / пуњач за научни пројекат

Следећи чланак у наставку објашњава једноставан соларни претварач за почетнике или ученике школе.

Овде је батерија ради једноставности повезана директно са панелом и системом аутоматског пребацивања за пребацивање батерије на претварач у одсуству сунчеве енергије.

Круг је затражила госпођа Свати Ојха.

Кружне фазе

Коло се углавном састоји од две фазе, а то су: а једноставан претварач , и аутоматско пребацивање релеја.

Током дана толико дуго сунчево светло остаје прилично јако, напон панела користи се за пуњење батерије, а такође и за напајање претварача преко контаката за пребацивање релеја.

Претходно подешена поставка аутоматског преклопног круга подешава се тако да се припадајући релеј ИСКЉУЧИ када напон панела падне испод 13 волти.

Горе поменутим поступком се соларна плоча одваја од претварача и повезује напуњену батерију са претварачем, тако да излазна оптерећења настављају да раде помоћу напајања из батерије.

Цирцуит Оператион:

Отпорници Р1, Р2, Р3, Р4 заједно са Т1, Т2 и трансформатором чине претварач. 12 волти примењених преко централне славине и уземљење одмах покреће претварач, међутим овде батерију не повезујемо директно у ове тачке, већ кроз фазу пребацивања релеја.

“предности и недостаци оптичких влакана ”

Транзистор Т3 са припадајућим компонентама и релејем формира промену релеја преко степена. ЛДР се чува изван куће или на месту где може да осети дневну светлост.

Унапред подешена поставка П1 подешена је тако да Т3 једноставно престане да проводи и одсече релеј у случају да амбијентално светло падне испод одређеног нивоа или једноставно када напон падне испод 13 волти.

То се очигледно дешава када сунчева светлост постане преслаба и више није у стању да одржи наведени ниво напона.

Међутим, све док сунчева светлост остаје јака, релеј остаје активиран, повезујући напон соларне плоче директно на претварач (централна славина трансформатора) преко Н / О контаката. Тако претварач постаје употребљив кроз соларни панел током дана.

Соларни панел се истовремено користи и за пуњење батерије преко Д2 током дана, тако да се потпуно напуни до сумрака.

Соларни панел је одабран тако да никада не генерише више од 15 волти чак и при највишим нивоима сунчеве светлости.
Максимална снага овог претварача неће бити већа од 60 вати.

Листа делова за предложени соларни претварач са кругом пуњача намењен научним пројектима.