Circuit de simulator MPPT unic bazat pe LM317

Pentru a face acest circuit MPPT simplu, modificăm mai întâi un circuit standard de alimentare LM317 într-un convertor Buck, apoi îl configurăm cu un panou solar pentru implementarea unei funcții MPPT.

Modificarea unei surse de alimentare LM317 într-un MPPT Solar Optimizer

În articolul nostru anterior am aflat cum o sursă de alimentare standard LM317 ar putea fi transformată într-un inductor eficient circuit variabil de alimentare cu convertor Buck.

În acest articol analizăm modul în care același design al circuitului ar putea fi îmbunătățit într-un circuit MPPT eficient prin adăugarea unui optocuplator LDR / LED și a unui circuit de urmărire a tensiunii opamp.

Diagrama completă a circuitului MPPT propus utilizând convertorul buck LM317 poate fi văzută în următoarea imagine:

Figura ilustrează circuitul MPPT discutat, LM317 și componentele sale asociate formează o bază circuit convertizor buck a căror ieșire poate fi variată prin simpla variație a unui rezistor pe C2.

În proiectarea noastră anterioară a sursei de alimentare, am văzut o potă poziționată în paralel cu C2 pentru activarea caracteristicii de tensiune variabilă de ieșire, totuși, deoarece actualul design ar trebui să efectueze un MPPT automat, acest pot ar putea fi văzut înlocuit cu un cuplaj opto LDR / LED .

Cum funcționează circuitele

Opto cuplajul LED LDR este un dispozitiv simplu de casă în care un LED roșu și LDR sunt sigilate față în față în interiorul unei mici incinte rezistente la lumină.

Conductoarele LDR aici pot fi văzute conectate în paralel cu C2, în timp ce LED-ul este integrat cu ieșirea unei etape a circuitului de urmărire a tensiunii opamp.

Intrarea opampului poate fi văzută conectată la panoul solar printr-o presetare de 10k.

Ideea aici este să ne asigurăm că odată cu creșterea tensiunii panoului solar crește și intensitatea LED-ului opto, ceea ce la rândul său determină scăderea rezistenței LDR.

Rezistența la cădere determină ca PWM-ul buck să fie îngust în impulsuri, împiedicând astfel creșterea tensiunii de ieșire, dar asigurând totuși o creștere proporțională a curentului pentru sarcina conectată.

Într-una din postările mele anterioare am înțeles asta în orice proiectarea convertorului buck ieșirea din convertor depinde de PWM și de tensiunea de intrare .

Asta implică dacă tensiunea solară tinde să crească, puterea buck ar putea fi afectată și ar putea începe să crească proporțional. La rândul său, acest lucru ar putea provoca supraîncărcarea panoului și degradarea eficienței panoului.

Prezentul design LM317 MPPT are grijă de această situație prin intermediul dispozitivului LED / LDR și a caracteristicii rezistorului variabil LM317 și combină cele două caracteristici coroborate cu un adept de tensiune opamp pentru a dezvolta un circuit MPPT eficient de auto-reglare.

Reglarea presetării opamp 10k pare a fi destul de simplă.

Cum se reglează presetarea LM317 MPPT

La lumina soarelui optimă, presetarea de 10 k este reglată astfel încât ieșirea de la convertorul buck să producă o tensiune la egalitate cu specificația tensiunii de sarcină.

De exemplu, să presupunem că încărcarea este o baterie de 12V, în acest caz presetarea de 10K este reglată pentru a produce în jur de 14,4V.

Odată ce acest lucru este făcut, de aici înainte, ieșirea ar putea fi presupusă a se regla automat ca răspuns la strălucirea soarelui ... adică acum, pe măsură ce strălucirea soarelui crește, convertizorul LM317 se ajustează și îngustează PWM la baza Q1, inhibând orice creștere. în tensiune, dar în acest proces inductorul L1 și C4 se asigură că excesul de soare este transformat într-o cantitate proporțională de curent suplimentar pentru baterie pentru a permite o încărcare mai rapidă.

În schimb, dacă strălucirea soarelui se deteriorează, PWM tinde să se lărgească, determinând tensiunea bateriei să se regleze automat, menținând nivelul de 14,4V ...... deși cu o cantitate proporțională de reducere a curentului.

Funcționalitatea de auto-optimizare se realizează pe tot parcursul zilei, asigurând cel mai eficient rezultat de la panou pentru încărcătura conectată.

AVERTISMENT: CIRCUITUL MPPT SIMPLU EXPLICAT DE MAI SUS, FOLOSIND LM317, SE BAZĂ PE ASUMAREA ȘI SIMULAREA AUTORULUI, VIZUALIZATORII SUNT AVIZATI SĂ EVALUEZI CONCEPTUL ÎN PRECEDENȚĂ ÎNAINTE DE ÎNCERCAREA PRACTICĂ.