Падение входного напряжения для повышающего преобразователя

Нет, это никогда не сработает.

Солнечная панель — это источник тока с оптическим питанием, который запускается при высоком импедансе без питания. Он имеет напряжение холостого хода Voc и ток короткого замыкания Isc. Чтобы получить максимальную мощность, существует закон, согласно которому импедансы источника и нагрузки должны быть согласованы. Существует множество алгоритмов для максимизации этой передачи мощности или MPPT , например поиск и установка приблизительного напряжения на основе датчика солнечной энергии и т. д.

При макс. вход солнечной энергии Vmax составляет ~ 82% для выхода Pmax. Это также определяет характеристику импеданса MPPT R = V/I активного источника по отношению к нагрузке.

Однако мобильное интеллектуальное зарядное устройство ожидает постоянного напряжения и потребляет ток в соответствии со своим состоянием заряда (SoC). например 19,5В +/-10%. Обычно начиная с постоянного тока, CC, затем CV, затем отсечка при 10–5% CC.

Таким образом, вам необходимо регулировать как импеданс MPT, чтобы получить максимальную мощность, так и подавать фиксированное напряжение в пределах разумного диапазона 19,5 В. Это интеллектуальное зарядное устройство DCDC будет иметь собственное зарядное устройство и понижающие регуляторы для логического и аналогового напряжения одновременно, поэтому оно не обязательно должно быть точным, но чтобы получить максимальную мощность от панели, оно должно быть более точным.

Вы можете выбрать двойной регулятор MPPT для вашей батареи и химии солнечной панели или что-то, что соответствует характеристике V / I вашей солнечной панели и условиям и диапазону напряжения зарядного устройства, скажем, 10%.

Панель должна иметь Voc = 24 В, чтобы сделать простой эффективный регулятор, и иметь достаточную мощность для запуска мобильного зарядного устройства, поэтому для начала его размер должен быть больше, чем максимальная номинальная мощность зарядного устройства.

Как только вы подключите свой ноутбук и он начнет заряжаться, напряжение упадет до 19,5 В, и все будет в порядке. Также есть неплохая вероятность того, что 21 В в любом случае находится в допустимых пределах для вашего ноутбука, и он не пострадает. Но, просто чтобы исключить риск, вы должны убедиться, что оно никогда не превысит 19,5 В. Справедливо.

Вы не хотите сбрасывать входное напряжение, когда оно ниже 19,5 В, потому что тогда вы напрасно тратите энергию.

Имея это в виду, я предлагаю вам подключить шунтирующий регулятор к входу. Шунтовой регулятор — это устройство, которое при слишком высоком напряжении потребляет ток, чтобы снизить напряжение. Когда напряжение достаточно низкое, он ничего не делает.

Самый простой тип шунтирующего регулятора — это стабилитрон, но помните, что он должен поглощать часть энергии солнечной панели, когда ноутбук не подключен к сети, и я не думаю, что они производят 50-ваттные стабилитроны.

Базовая схема состоит в том, чтобы поместить транзистор параллельно входу, а затем отрегулировать ток базы транзистора (или напряжение затвора) до тех пор, пока он не будет рассеивать достаточную мощность, чтобы снизить напряжение до нужного вам уровня. усилитель Последовательное подключение дополнительного резистора сместит часть рассеиваемой мощности на резистор, который может быть более устойчивым к высоким температурам. Вот черновик :

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

OA1 регулирует ток через R1 и M1 (по какой-то причине я не мог переименовать его в Q1) до тех пор, пока входное напряжение + (1/3 напряжения питания) не совпадет с напряжением Зенера (1/3 от 19,5 В). И для R1, и для M1 потребуются радиаторы.