Проблемы при питании цепи напрямую от солнечной панели

Я работаю над проектом, который использует солнечную панель для питания проекта. У меня есть солнечная панель 12v 5w для этой цели. И думаю снять батарею с этого проекта, так как чувствую, что применение этого проекта не очень критично и мне достаточно работать только при ярком и ярком солнце.

Помимо вышеперечисленного, с какими практическими проблемами я могу столкнуться при попытке питания проекта, напрямую исключающего батарею. Вот схема, которую я намереваюсь запитать напрямую от солнечной панели. введите описание изображения здесьТакже мне было интересно, может ли недостаточное питание таких микросхем от панели в неоптимальных условиях повредить схему и ее компоненты. Правильно ли это? Как я могу определить, что конкретный чип может быть поврежден при этом?

До сих пор я сделал оценку, что моя схема будет потреблять 300 мА. Любые советы или предложения, пожалуйста?

Вы, конечно, используете преобразователь 12 В в 5 В? И кроме цифровых ИС, что представляет собой остальная часть системы? В этом случае я думаю, что любая проблема может возникнуть из-за остальной части системы (например, MOSFET или BJT, используемые в качестве переключателя, не могут быть полностью включены, поэтому рассеивают мощность, когда они не должны). Кроме того, чтобы избежать этого, вы можете добавить сигнал «power-good», который отключает питание в случае пониженного напряжения.
Сделал редактирование, чтобы показать основные компоненты моей схемы. сигнал "мощность хорошая"? не могли бы вы немного рассказать об этом, пожалуйста?
Некоторые DC/DC-преобразователи имеют сигнал, который сообщает остальной части схемы, регулируется ли выходной сигнал. Обычно это называется властью добра. (см., например, строку «специальные функции» в таблице здесь: ti.com/lsds/ti/power-management/step-down-buck-products.page# ). У других вместо этого есть блокировка при пониженном напряжении. Они просто не работают, если напряжение ниже определенного порогового значения. (Вы также можете с небольшой внешней схемой генерировать этот сигнал самостоятельно).
Опубликуйте схему или не помогите.
5 Вт при 12 В составляет всего 416 мА, так что у вас не будет большого запаса мощности на случай, если по небу проплывет облако. Не думайте, что солнечная панель на 12 В действительно будет производить 12 В. Это только номинальное напряжение, и оно будет зависеть от количества солнечного света и потребляемого тока нагрузки.
@next-hack Итак, я должен использовать другую часть схемы, питаемую от батареи, для генерации этого мощного сигнала, не так ли? Это может быть возможным вариантом, я думаю
@winny Извиняюсь, добавил схему.
@SimonB Да, у меня была такая мысль. Но мое приложение не очень критично, ничего страшного, если в пасмурную погоду не заработает. Но я просто хочу убедиться, что он будет работать в оптимальных условиях и не повредит схему при недостаточной мощности.
@FrankDonald, батарея не нужна. Просто в качестве примера (не оптимизированного) используйте компаратор триггера Шмитта, питающийся от нерегулируемого напряжения 12 В. Затем используйте любой стабилитрон в качестве опорного напряжения. Сравните правильно разделенные 12 В с этим стабилитроном. Выход этого компаратора управляет полевым транзистором с p-каналом, который включает схему только в том случае, если напряжение достаточно велико. Предупреждение: при неправильном расчете это может «колебаться» (он видит достаточно высокое напряжение разомкнутой цепи, включает систему, и напряжение падает ниже порогового значения. Затем питание отключается, и VOC снова возрастает. И цикл продолжается).
@FrankDonald, однако, глядя на схемы, я бы внес следующие изменения: удалил ULN2804A (это расточительно, если вы не используете 8 каналов) и использовал вместо этого дискретный компонент (может быть, MOSFET или Дарлингтон). Имейте в виду, что Дарлингтон имеет высокий VceSat, около 1В). Затем убедитесь, что его база/затвор становится высоким только в том случае, если напряжение на регуляторе 5 В составляет> 4,5 В.
Решение @next-hack подходит для преобразователя точки максимальной солнечной мощности с фиксированной точкой. Есть и коммерческие ИС, которые сделают это за вас. Прямой понижающий преобразователь без регулирования входного сигнала также был бы хорошим выбором. Однако вам потребуется блокировка при пониженном напряжении, иначе может возникнуть спорадическое поведение, которое, в свою очередь, может быть или не быть приемлемым в приложении.
AFAIK довольно редко приводит к необратимому повреждению вещей из-за пониженного напряжения. Часто они могут вести себя ненормально, но если их выключить и снова включить с правильным напряжением, они должны работать нормально.
Вы измеряли напряжение и ток, поступающие от вашей солнечной панели, когда она подключена к цепи?
@next-hack Раньше я не использовал триггер Шмитта, потерпите меня. Если я собираюсь использовать этот триггер Шмитта goo.gl/zhaojh , напряжение от солнечной панели при хороших условиях составляет около 10,7 В. Так что я должен питать свою схему от этого 10,7 В, верно? Я думаю, что для этой триггерной схемы лучше установить верхнее пороговое напряжение около 10,4, а ниже — 10 В. Но я не совсем уверен, как этого добиться, не могли бы вы помочь мне, объединив эти вещи в одну схему? заранее спасибо.
@immibis Напряжение холостого хода в хорошем состоянии составляет 10,7 В. Не пробовал запитать схему напрямую от солнечной панели, чтобы сделать это измерение. Просто жду, когда дождливый климат изменится, прежде чем вернуться к моим испытаниям. Выложу результаты после завершения.
@FrankDonald эта схема подразумевает, что вы можете создать Vr. (Если Vr=0, это не сработает для вас на одном источнике, потому что один порог будет равен 0). Я предлагаю вам эту страницу (там вы также найдете онлайн-калькулятор): hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Electronic/schmitt.html Кстати, использование регулятора 7808 требует, чтобы напряжение на его входе быть не менее 10 В, что чертовски близко... Вместо того, чтобы возиться с электроникой, рассмотрите идею winny, то есть встроенного понижающего регулятора с блокировкой при пониженном напряжении.
Если напряжение холостого хода составляет всего 10,7 В, то при подключении цепи вы точно не получите 12 В. Оно упадет ниже 10,7 В (единственный способ узнать это — измерить).
@next-hack Эта ссылка действительно помогает. К счастью, у меня есть 6-вольтовый двигатель из местного магазина, который идеально подходит для моей цели. Так что вместо рисования 8v моим новым требованием является 6v. Я нарисовал схему по вашему предложению imgur.com/a/1RTu6 . Для создания опорного напряжения использовали стабилитрон 5,1 В. Не могли бы вы проверить схему и дать совет? PS: я сделал грубый расчет номиналов резисторов, просто хочу убедиться, что общая конструкция верна.
@FrankDonald, схема, как она есть сейчас, имеет свои пороги, которые меняются при изменении Vcc (т.е. напряжения солнечной панели). Помните об этом, когда будете вычислять порог! Также обратите внимание, что положительное напряжение насыщения этого операционного усилителя составляет VCC-2V, чего на некоторых полевых МОП-транзисторах может быть достаточно, чтобы сделать их слегка проводящими. Вы можете улучшить эту цифру либо с помощью внешнего подтягивающего резистора, либо с помощью резистивного делителя (по направлению к VCC). В противном случае вы должны использовать неинвертирующую реализацию триггера Шмитта и использовать NPN BJT для получения правильного напряжения.
@next-hack Думал об этом. Возникнет проблема, когда напряжение от солнечной панели упадет ниже напряжения пробоя стабилитрона 5,1 В, не так ли? И еще вопрос, триггер Шмитта Vcc питается напрямую от солнечной панели и Vref регулируется на отметке 5.1v. Создает ли это проблему, поскольку Vref и Vcc должны быть равны для установки пороговых значений. Если это так, могу ли я использовать простую батарею как для Vref, так и для VCC, поскольку потребление тока будет относительно низким? Пожалуйста, совет. Извините, если я хожу по кругу с этим, спасибо за ваше терпение.
Может ли солнечная панель производить достаточно тока, чтобы запустить двигатель, который вы используете? Большинству двигателей требуется значительно больший ток для их запуска, чем им необходимо для продолжения работы.

Ответы (1)

C2 кажется слишком маленьким для вашего потребления, и схема будет очень нестабильной. Я бы попробовал использовать хотя бы конденсатор номиналом 25В 10000мкФ. Может быть, даже несколько из них параллельно.

Особенно, если схема приводит в действие двигатель, как показано на схеме.
Проблемы при питании цепи напрямую от солнечной панели
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v