Denne enkle, forbedrede 5V null-drop PWM-batteriladerkretsen kan brukes sammen med ethvert solcellepanel for å lade mobiltelefoner eller mobiltelefonbatterier i flere tall raskt, i utgangspunktet er kretsen i stand til å lade ethvert batteri, enten Li-ion eller blysyre som kan være innenfor 5V-området.
Bruker TL494 for Buck Converter
Designet er basert på en SMPS buck converter topologi ved bruk av IC TL 494 (jeg har blitt en stor fan av denne IC). Takk til 'Texas Instruments' for å gi oss denne fantastiske IC.
Det kan være lurt å lære mer om denne brikken fra dette innlegget som forklarer hele databladet til IC TL494
Kretsdiagram
Vi vet at en 5V solcellekrets lett kan bygges ved hjelp av lineære IC-er som LM 317 eller LM 338, du kan finne mer informasjon om dette ved å lese følgende artikler:
Men den største ulempen med disse lineære batteriladere er utslipp av varme gjennom kroppen deres eller gjennom saksspredning, noe som resulterer i sløsing med dyrebar kraft. På grunn av dette problemet kan ikke disse IC produsere en nullfallsspenningsutgang for belastningen og krever alltid minst 3V høyere innganger enn de spesifiserte utgangene.
Kretsen til 5V-laderen som er forklart her, er helt fri for alle disse problemene, la oss lære hvordan effektivt arbeid oppnås fra den foreslåtte kretsen.
Med henvisning til ovennevnte 5V PWM-batteriladerkrets, danner IC TL494 hjertet i hele applikasjonen.
IC er en spesialisert PWM-prosessor IC, som brukes her for å kontrollere et buck converter-trinn, som er ansvarlig for å konvertere den høye inngangsspenningen til en foretrukket utgang på lavere nivå.
Inngangen til kretsen kan være hvor som helst mellom 10 og 40V, noe som blir det ideelle området for solcellepanelene.
Nøkkelfunksjonene til IC inkluderer:
Genererer presis PWM-utgang
For å generere nøyaktige PWM-er inkluderer IC en presis 5V-referanse laget ved hjelp av bandgap-konsept som gjør den termisk immun. Denne 5V-referansen som oppnås ved pin nr. 14 på IC, blir basespenningen for alle viktige utløsere involvert i IC og ansvarlig for PWM-behandlingen.
IC-en består av et par utganger som enten kan konfigureres til å svinge vekselvis i en totempolekonfigurasjon, eller begge om gangen som en oscillerende utgang med en slutt. Det første alternativet blir egnet for push-pull-applikasjoner, for eksempel i omformere etc.
For den foreliggende søknad blir imidlertid en oscillerende utgang med en ende mer gunstig, og dette oppnås ved jordingstapp nr. 13 på IC, alternativt for å oppnå en trykk-trekk-utgangsnål nr. 13 kan bli hektet opp med tapp nr. 14, vi har diskutert dette i vår forrige artikkel allerede.
Utgangene til IC har et veldig nyttig og interessant oppsett internt. Utgangene avsluttes via to transistorer inne i IC. Disse transistorene er anordnet med en åpen emitter / samler over henholdsvis pin9 / 10 og pins 8/11.
For applikasjoner som krever en positiv utgang, kan emitterne brukes som utganger, som er tilgjengelige fra pins9 / 10. For slike applikasjoner vil normalt en NPN BJT eller en Nmosfet være konfigurert eksternt for å akseptere den positive frekvensen over pin9 / 10 på IC.
I den nåværende designen siden en PNP brukes med IC-utgangene, blir en negativ synkende spenning det riktige valget, og derfor har vi i stedet for pin9 / 10 koblet pin8 / 11 til utgangstrinnet som består av PNP / NPN hybrid-trinnet. Disse utgangene gir tilstrekkelig synkestrøm for å drive utgangstrinnet og for å drive konfigurasjonen med høy strømbukkomformer.
PWM-kontroll
PWM-implementeringen, som blir det avgjørende aspektet for kretsen, oppnås ved å mate et eksempler på tilbakemeldingssignal til den interne feilforsterkeren på IC gjennom sin ikke-inverterende inngangspinne nr. 1.
Denne PWM-inngangen kan sees koblet til utgangen fra bukkomformeren via potensialdeleren R8 / R9, og denne tilbakemeldingssløyfen legger inn de nødvendige dataene til ICen, slik at ICen er i stand til å generere kontrollerte PWMs over utgangene for å hold utgangsspenningen jevnlig på 5V.
Annen utgangsspenning kan løses ved å bare endre verdiene på R8 / R9 etter eget applikasjonsbehov.
Nåværende kontroll
IC har to feilforsterkere satt internt for å kontrollere PWM som svar på eksterne tilbakemeldingssignaler. En av feilforsterkerne brukes til å kontrollere 5V-utgangene som diskutert ovenfor, den andre feilforsterkeren brukes til å kontrollere utgangsstrømmen.
R13 danner den nåværende følemotstanden, potensialet utviklet over den blir matet til en av inngangspinn nr. 16 i den andre feilforsterkeren som sammenlignes med referansen på pinne nr. 15 satt på den andre inngangen til opampen.
I den foreslåtte utformingen er den satt til 10amp til og med R1 / R2, noe som betyr at hvis utgangsstrømmen har en tendens til å øke over 10amp, kan pin16 forventes å gå høyere enn referansepinnen15 som initierer den nødvendige PWM-sammentrekningen til strømmen er begrenset tilbake til de angitte nivåene.
Buck Power Converter
Kraftstrinnet vist i designet er et standard power buck-omformertrinn, som bruker en hybrid Darlington-par-transistorer NTE153 / NTE331.
Dette hybride Darlington-trinnet reagerer på PWM-styrt frekvens fra pin8 / 11 på IC og betjener bukkomformertrinnet som består av en høyspenningsinduktor og en høyhastighets svitsjediode NTE6013.
Ovennevnte trinn produserer en presis 5v-utgang som sikrer minimal spredning og en prefekt nullfallutgang.
Spolen eller induktoren kan vikles over en hvilken som helst ferrittkjerne ved hjelp av tre parallelle tråder av superemalert kobbertråd hver med en diameter på 1 mm, induktansverdien kan være hvor som helst nær 140uH for den foreslåtte utformingen.
Dermed kan denne 5V solcelleladerkretsen betraktes som en ideell og ekstremt effektiv solcelleladerkrets for alle typer solbatteriladingsapplikasjoner.
Forrige: PWM-omformer som bruker IC TL494-krets Neste: Generer HHO-gass effektivt hjemme
