مدار شارژر خورشیدی ترکیبی

در این پست از سایت اِمیک, شما با نحوه ساخت مدار یک شارژر خورشیدی ترکیبی (Hybrid) اشنا خواهید شد. کارایی یک سیستم شارژ خورشیدی بستگی به شرایط آب و هوایی دارد. معمولا یک پنل خورشیدی در روز به مدت چهار تا پنج ساعت نور آفتاب را بطور مناسبی دریافت می کند. اگر آب و هوای منطقه ای که پنل خورشیدی در انجا قرار دارد ابری یا بارانی باشد، بر روند شارژ تاثیر منفی می گذارد و باتری شارژ کامل را دریافت نمی کند. این مدار شارژر خورشیدی ترکیبی ساده ای که در این پست با ان اشنا می شوید, می تواند این مشکل را حل کند زیرا می تواند باتری را با استفاده از انرژی خورشیدی و همچنین منبع تغذیه AC شارژ کند(به همین دلیل به ان ترکیبی می گویند) . این مدار هنگامی که خروجی از پانل خورشیدی بالاتر از 12 ولت است، باتری را با استفاده از انرژی خورشیدی شارژ می کند. هنگامی که خروجی پایین تر از 12 ولت شد، باتری از طریق منبع تغذیه AC شارژ می شود. در زیر مدار این شارژر خورشیدی ترکیبی را مشاهده می کنید:

Hybrid-Solar-Charger-Circuit

عملکرد مدار :

قطعات اصلی این مدار شامل پانل خورشیدی 12 ولت 10 وات (اتصال به SP1) , ای سی تقویت کننده CA3130 , ترانزیستور BC547 , رله 12 ولت تک کنتاکت, ترانسفورماتور X1 و چندین قطعه دیگر می باشد که به راحتی می توانید از فروشگاه های قطعات الکترونیکی تهیه کنید.

زمانی که هوا افتابی کامل است, پانل خورشیدی 12 ولت 10 وات می تواند تا 17 ولت DC با جریان 0.6 آمپر تولید کند. دیود D1 برای محافظت از مدار در مقابل اتصال معکوس پلاریته استفاده شده است. IC1 به عنوان یک مقایسه کننده ساده ولتاژ عمل می کند. دیود زنر ZD1 یک ولتاژ مرجع 11 ولت را برای ورودی معکوس IC1 (پین 2) فراهم می کند و ورودی غیرمعکوس کننده IC1 (پین 3) ولتاژ را از پنل خورشیدی از طریق R1 می گیرد. عملکرد مدار بسیار ساده است, زمانی که ولتاژ پنل خورشیدی 12 ولت یا بیشتر است دیود زنر عمل کرده و ولتاژ 11 ولت را در پین معکوس کننده ای سی ایجاد می کند. از انجایی که ولتاژ پین غیر معکوس ای سی از 11 ولت بیشتر است خروجی ای سی مثبت شده و LED1 (سبز) روشن می شود و همچنین ترانزیستور T1 نیز سوئیچ شده و رله عمل می کند و پایه وسط رله به N/O متصل می شود و در نتیجه باتری از طریق پنل خورشیدی شارژ می شود.

LED2 نشانگر شارژ شدن باتری است, خازن C3 برای سوئیچ شدن بهتر ترانزیستور استفاده شده است. دیود D2 برای محافظت از مدار در مقابل جریان برگشتی از رله استفاده می شود و دیود D3 نیز برای جلوگیری از تخلیه جریان باتری در مدار استفاده شده است. 

زمانی که ولتاژ پانل خورشیدی کمتر از 12 ولت باشد خروجی ای سی غیرفعال (صفر) است و در نتیجه ترانزیستور سوئیچ نشده و رله عمل نمی کند. که باعث می شود تیغه وسط رله به N/C متصل بماند و باتری از طریق تغذیه AC که شامل ترانسفورماتور کاهنده X1 , دیودهای رکتیفایر (یکسوساز) D4 و D5 و خازن صافی C4 است, شارژ شود.

لیست قطعات :

  • مقاومت   R1,R3,R4,R5=1K اهم
  • مقاومت   R2=470 اهم
  • خازن الکترولیت   C1,C4=470 میکروفاراد 35 ولت
  • خازن الکترولیت   C2,C3=10 میکروفاراد 35 ولت
  • دیود   D1,D2,D3,D4,D5=1N4007
  • دیود زنر   ZD1=11 ولت 0.5 وات
  • ترانزیستور   T1=BC547
  • ای سی   IC1=CA3130
  • ال ای دی سبز 5 میلیمتر (LED1)
  • ال ای دی قرمز 5 میلیمتر (LED2)
  • رله 12 ولت تک کنتاکت (RL1)
  • ترانسفورماتور دوبل 220 ولت AC به 14 ولت AC با جریان 500 میلی امپر (X1)

نکته : با توجه به شماتیک بالا باتری مورد نظر ما که باید شارژ شود به قسمتی که با BATT.1 مشخص شده است متصل می شود و ولتاژ این باتری باید 12 ولت با جریانی به عنوان مثال 4.5 امپرساعت یا 7 امپرساعت می تواند باشد.

تست مدار :

پس از ساخت مدار می توانید ان را داخل یک جعبه قرار دهید و حتما برای اتصال پنل خورشیدی و باتری به مدار از سیم های ضخیم استفاده کنید. برای تست مدار ابتدا پنل خورشیدی را حذف کنید و به جای ان یک منبع ولتاژ متغیر DC قرار دهید. زمانی که ولتاژ منبع DC کمتر از 12 ولت است باید خروجی ای سی یا نقطه تست مشخص شده با TP2 برابر صفر باشد و زمانی که ولتاژ را به 12 ولت یا بیشتر رساندید باید ولتاژ نقطه تست TP2 بیشتر از صفر یا به عبارتی یک منطقی شود. همچنین ولتاژ منبع تغذیه مبتنی بر ترانسفورماتور را می توان در نقطه تست TP3 بررسی کرد. یک PCB مناسب نیز با ابعاد 6.9cm در 4cm برای مدار بالا طراحی شده که از انتهای مطلب قابل تهیه است.

  • نقطه تست TP0 : برابر 0 ولت یا GND
  • نقطه تست TP1 : برابر ولتاژ پنل خورشیدی (به شدت تابش نور خورشید بستگی دارد)
  • نقطه تست TP2 : زمانی که ولتاژ پنل خورشیدی بیشتر از 12 بود High و زمانی که کمتر از 12 ولت بود LOW است
  • نقطه تست TP3 : برابر 15 تا 16 ولت است (ولتاژ منبع تغذیه مبتنی بر ترانسفورماتور)

 

. دانلود PCB

برای دانلود PCB (برد مدار چاپی) طراحی شده برای این مدار روی دکمه زیر کلیک کنید

4,000 تومان – خرید
  • شما می توانید pcb طراحی شده برای مدار شارژر خورشیدی ترکیبی را با قیمت 4000 تومان دانلود کنید
  • فایل دانلودی شامل PCB اماده چاپ به روش اتو و دیگر فایل های مورد نیاز
  • پس از پرداخت شما به صفحه دانلود هدایت می شوید و همچنین ایمیلی حاوی لینک (های) دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد
  • از صحت ایمیلی که هنگام خرید وارد می کنید, مطمئن شوید
  • در صورت بروز مشکل در هر مرحله از خرید خود, از طریق ایمیل emic1395@gmail.com و یا ایدی سروش emic@ با ما ارتباط برقرار کنید
  • پسورد فایل زیپ (Zip) دانلودی www.emic.ir می باشد

 

نظر یادتون نره…

درباره ی عابد رازانی

فارغ التحصیل کارشناسی الکترونیک از دانشکده باهنر شیراز و علاقمند به برنامه نویسی و طراحی مدارات الکترونیکی, در حال حاضر به تولید محتوای اموزشی و طراحی و انجام پروژه مشغول هستم و همچنین درحال اماده شدن برای ارشد

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *