Jeden obvod simulátora MPPT založený na LM317

Aby sme vytvorili tento jednoduchý obvod MPPT, najskôr upravíme štandardný napájací obvod LM317 na buck prevodník a potom ho nakonfigurujeme so solárnym panelom na implementáciu funkcie MPPT.

Úprava napájacieho zdroja LM317 na solárny optimalizátor MPPT

V našom predchádzajúcom článku sme sa dozvedeli, ako by sa dal štandardný napájací zdroj LM317 transformovať na efektívny induktor obvod napájania prevodníka s premenlivou hodnotou.

V tomto článku analyzujeme, ako je možné ten istý návrh obvodu vylepšiť na efektívny obvod MPPT pridaním optočlenu LDR / LED a stupňov obvodu zosilňovača napätia zosilňovača.

Kompletnú schému zapojenia navrhovaného obvodu MPPT s použitím buck prevodníka LM317 môžete vidieť na nasledujúcom obrázku:

Obrázok ilustruje diskutovaný obvod MPPT, LM317 a jeho súvisiace komponenty tvoria základ obvod prevodníka buck ktorých výstup je možné meniť jednoduchou zmenou odporu na C2.

V našom predchádzajúcom návrhu napájacieho zdroja sme videli, že hrniec je umiestnený paralelne s C2, aby umožnil funkciu premenlivého výstupného napätia, avšak keďže súčasný dizajn má vykonávať automatické MPPT, tento hrniec by mohol byť nahradený optočlenom LDR / LED .

Ako fungujú obvody

The Optočlen LED LDR je jednoduché domáce zariadenie pričom červená LED a LDR sú utesnené tvárou v tvár vo vnútri malého svetlo odolného krytu.

Vedenia LDR tu možno vidieť zapojené paralelne s C2, zatiaľ čo LED je integrovaná s výstupom obvodu obvodu zosilňovača zosilňovača napätia.

Vstup operačného zosilňovača je možné vidieť pripojený k solárnemu panelu prostredníctvom predvoľby 10k.

Myšlienkou je zabezpečiť, aby sa so zvyšujúcim sa napätím solárneho panelu zvyšovala aj intenzita opto LED, čo následne spôsobovalo pokles odporu LDR.

Klesajúci odpor spôsobí, že PWM dolára zúži jeho impulzy, čím zabráni zvýšeniu výstupného napätia, ale napriek tomu zabezpečí proporcionálny nárast prúdu pre pripojenú záťaž.

V jednom z mojich predchádzajúcich príspevkov sme to pochopili v každom návrh prevodníka buck výstup z prevodníka závisí od PWM a vstupného napätia .

To znamená, že ak má slnečné napätie tendenciu stúpať, mohol by byť ovplyvnený výstup dolára a začal by úmerne stúpať. To by zase mohlo spôsobiť preťaženie panelu a zhoršiť účinnosť panelu.

Súčasná konštrukcia MPMT LM317 sa stará o túto situáciu prostredníctvom zariadenia LED / LDR a funkcie variabilného rezistora LM317 a kombinuje tieto dve vlastnosti v spojení s sledovačom napätia zosilňovača na vývoj efektívneho samonastavovacieho obvodu MPPT založeného na PWM.

Úprava predvoľby operačného zosilňovača 10k sa javí ako celkom jednoduchá.

Ako upraviť predvoľbu LM317 MPPT

Pri optimálnom slnečnom svetle je predvoľba 10k upravená tak, aby výstup z prevodníka buck produkoval napätie na rovnakej úrovni ako je špecifikované zaťažovacie napätie.

Napríklad predpokladajme, že záťaž je 12V batéria, v takom prípade je predvoľba 10K upravená tak, aby produkovala okolo 14,4V.

Akonáhle je to hotové, dalo by sa predpokladať, že odtiaľto sa výstup samočinne nastaví v reakcii na slnečný svit ... čo znamená, že teraz, keď slnečný svit zvyšuje, prevodník buckového konvertora LM317 sa samočinne nastavuje a zužuje PWM na báze Q1 a bráni tak vzostupu v napätí, ale v tomto procese induktor L1 a C4 zaisťuje, aby sa prebytočné slnečné žiarenie transformovalo na proporcionálne množstvo dodatočného prúdu pre batériu, aby sa umožnilo rýchlejšie nabíjanie.

Naopak, ak sa slnečné žiarenie zhoršuje, PWM má tendenciu sa rozširovať, čo spôsobí, že sa napätie batérie automaticky samočinne nastaví a udržiava úroveň 14,4V ...... aj keď s úmerným znížením prúdu.

Samooptimalizujúca sa funkčnosť sa vykonáva počas celého dňa a zaisťuje tak najefektívnejší výsledok z panelu pre pripojenú záťaž.

UPOZORNENIE: VÝŠE UVEDENÝ JEDNODUCHÝ OKRUH MPPT POUŽÍVAJÚCI LM317 JE ZALOŽENÝ NA PREDPOKLADANI A SIMULÁCII AUTORA, DÁVAJÚCI SA DÁVATELIA, ABY SA KONCEPCIONÁR PRESNE POSÚDILI, PRED TÝM, ABY SA TO PRAKTICNE POSÚDILI.