Использование стабилитрона для защиты устройств от солнечного перенапряжения

Я делаю несколько довольно грубых устройств, которые питаются напрямую от солнечных батарей. Нестабильность не является проблемой, но я хочу избежать перенапряжения.

Я использую две панели по 100 Вт последовательно и хочу убедиться, что в очень (очень!!) солнечный день напряжение не превышает 30 В.

Если я использую только стабилитрон на 30 В, будет ли это нормально? Глядя на кривую мощности, правильно ли я предполагаю, что не будет мощности, если стабилитрон закоротит ее? Пытается ли панель зафиксировать ток, чтобы напряжение упало?

Кривая ток-напряжение

Это противоположно постоянному напряжению питания, из-за которого он взорвется? Или я упустил суть?

каково напряжение холостого хода и ток короткого замыкания?
Солнечные элементы имеют хорошо предсказуемое максимальное выходное напряжение. Только следите за тем, чтобы не ставить так много элементов последовательно, чтобы они могли превышать 30 В при максимально возможной инсоляции.

Ответы (1)

Стабилитрон не «закорачивает» источник питания (панель), он просто ограничивает напряжение на клеммах фиксированным значением. Стабилитрон будет рассеивать мощность, равную напряжению стабилитрона, умноженному на любой ток, который панель может отдать при этом напряжении (конечно, за вычетом того тока, который потребляет нагрузка), поэтому он должен иметь подходящую номинальную мощность.

Вы можете «усилить» мощность стабилитрона с помощью силового транзистора, который затем можно прикрутить к радиатору. Такая установка могла бы поглотить полные 100 Вт панели, если это необходимо.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Эта схема вообще ничего не делает, пока входное напряжение меньше напряжения стабилитрона. Однако, как только стабилитрон начинает проводить, транзистор также будет проводить примерно в 50 раз больше тока стабилитрона и рассеивать примерно в 50 раз больше мощности. Если панель может выдавать, скажем, 3 А при 30 В, транзистор будет рассеивать около 88 Вт, а стабилитрон — около 2 Вт.

Ответ Дейва совершенно правильный, и подход может быть приемлемым, если стабилитрон почти никогда не включается (что может быть и так). Когда он включен, стабилитрон будет рассеивать 30 В * Ipanel. Если бы вы использовали схему с проходным элементом (линейным регулятором), вы бы рассеивали только (Vin-Vout)*Ipanel. Проходным элементом может быть полевой транзистор с низким сопротивлением RDson, чтобы нормальные потери были небольшими. Лучшее решение — построить или купить контроллер MPPT, чтобы подключить его к панели, чтобы в полной мере использовать ее энергию, а также регулировать выходное напряжение.
Ах да, я начал понимать, как это работает после того, как задал вопрос, спасибо за помощь! Моей нагрузкой является усилитель мощностью 40 Вт, но, вероятно, он почти не использует мощность в тишине, поэтому, если в солнечный день усилитель молчит, zenner, вероятно, будет потреблять довольно много этой мощности.
Как насчет того, чтобы добавить еще один стабилитрон параллельно.
Для тех, кто увидит это 6 с лишним лет спустя, два стабилитрона, включенных параллельно, не работают, потому что из-за несовершенства производства один будет иметь немного более низкое напряжение, чем другой. Это означает, что один включится первым, проводя весь ток, а другой вообще никогда не включится.
Использование стабилитрона для защиты устройств от солнечного перенапряжения
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v