Convertidor de CC Sun para batería solar. El panel solar alimenta la "lámpara de día" y el receptor VHF. Opciones de selección de inversores solares

El chip YX8018 se usa ampliamente en lámparas de césped LED de bajo costo, donde se construye un convertidor de impulso no estabilizado. Proporciona energía al LED (o LED) de iluminación desde una batería de Ni-Cd. La corriente a través del LED (desde fracciones hasta varios miliamperios) se establece mediante la inductancia del estrangulador de almacenamiento en el convertidor. Por lo tanto, no hay necesidad de estabilizar el voltaje. Una característica del YX8018 y microcircuitos similares es la presencia de una entrada de control, con la que también puede encender el interruptor del convertidor de voltaje. Es esta entrada la que se utiliza en las luces de césped LED para encenderlas automáticamente al caer la noche. La misma entrada se puede utilizar para construir un convertidor elevador estabilizado.

Un diagrama de dicho convertidor en el chip YX8018 se muestra en la fig. 1. Se puede usar para alimentar desde una batería de Ni-Cd, Ni-Mh o celda galvánica de varios dispositivos electrónicos que requieren un voltaje de alimentación de 2 a 5 V. En el estado inicial, en la entrada CE (pin 3) de el microcircuito, hay un voltaje cercano a la nutrición de voltaje. Esto se debe a la presencia de una resistencia incorporada que conecta este pin al power plus. Por lo tanto, el convertidor se enciende, los pulsos de voltaje en su salida L (pin 1) rectifican el diodo VD1 y los condensadores de suavizado C2 y C3 se cargan; el voltaje de salida aumenta. Cuando el voltaje en la puerta del transistor VT1 alcanza el valor umbral (alrededor de 2 V), la resistencia del canal del transistor disminuirá y el voltaje en su fuente (y la entrada CE del microcircuito) también disminuirá: el convertidor apagar. El voltaje de salida comenzará a disminuir, lo que conducirá al cierre del transistor de efecto de campo y al encendido del convertidor.

Por lo tanto, el convertidor se enciende y apaga periódicamente, manteniendo el voltaje de salida establecido por la resistencia de sintonización R1. La frecuencia de operación del convertidor es de aproximadamente 200 kHz, y la frecuencia de encendido / apagado depende de la corriente de salida y la capacitancia del capacitor C2 (cuanto mayor sea la corriente y menor la capacitancia del capacitor, mayor será la frecuencia) y puede ser de varios hercios a decenas de kilohercios. Las dependencias de la tensión de salida del convertidor (2,7 V) de la tensión de entrada para diferentes valores de la corriente de carga, los valores límite de la corriente de carga, se muestran en la fig. 2. La amplitud de ondulación es de aproximadamente 10 mV, permanece prácticamente sin cambios y depende en pequeña medida del voltaje de salida y los parámetros del transistor de efecto de campo. La frecuencia de pulsación depende de la frecuencia de funcionamiento del convertidor y de la frecuencia de encendido/apagado del convertidor y puede variar en un amplio rango. La estabilidad térmica está determinada principalmente por los parámetros del transistor de efecto de campo. En este caso, el coeficiente de temperatura del voltaje es negativo y asciende a varios milivoltios por grado Celsius.

Todos los elementos se pueden montar en una placa de circuito impreso de un solo lado hecha de lámina de fibra de vidrio, su dibujo se muestra en la fig. 3. Se utilizó una resistencia de sintonización SP3-19, se importó un condensador de óxido, el resto fue K10-17. En lugar del diodo 1N5817, se pueden usar diodos de germanio detectores o de impulsos de baja potencia o diodos Schottky. El inductor está enrollado en un anillo de ferrita con un diámetro de 6 ... 9 mm del transformador del balasto electrónico de una lámpara fluorescente compacta y contiene 5 vueltas de cable PEV-2 0.4. El voltaje de salida en el rango de 2.2.5 V se establece con una resistencia de sintonización, se puede reemplazar con un divisor resistivo con una resistencia total de al menos 1 MΩ. Para reducir las ondas con una frecuencia de 200 kHz entre los condensadores C2 y C3, se debe instalar un estrangulador, por ejemplo EC24, con una inductancia de 470 ... 1000 μH en la línea de alimentación positiva.

Fecha de publicación: 07.05.2014

opiniones de los lectores

• Sergey (otro) / 14/04/2019 - 14:49
  Y las lámparas de jardín no necesitan "brillar toda la noche". Necesitan "brillar toda la tarde y parte de la noche". También son decorativos. Para iluminación y otras bellezas. Y para nada iluminar algo con "luz brillante". No tienen que brillar toda la noche.
• Sergio / 13.08.2018 - 12:12
  El problema de las lámparas de jardín está en la energía solar débil, subalimenta el acc y, por lo tanto, no hay suficiente ni siquiera para la noche. Hice paralelo a dos solares: ahora, después de un día, el sol brilla durante 18 horas.
• clima / 09.06.2018 - 07:25
  solo hay 2 opciones en la hoja de datos: de 1 y de 2 baterías
• clima / 09.06.2018 - 07:24
  Revisé una lámpara de césped, una batería solar de 4 * 4 cm, bajo el sol brillante da hasta 10 mA, no microamperios, por lo que todo está bien, en un día (solar) se puede cargar por completo
• tejones / 01/05/2018 - 08:18
  Saqué todos los "conjuntos de datos": en ninguna parte se especifica el voltaje de entrada MÁXIMO para el YX8018, específicamente si es posible dar 3.2 V (cuando la linterna funciona con dos elementos), en la práctica parece funcionar, pero yo le gustaría actuar de acuerdo con las especificaciones legales, acostumbrado como diseñador ...
• z123 / 10.12.2017 - 00:36
  la celda solar proporciona una corriente de microamperios y no puede cargar una batería de ninguna manera, que necesita al menos decenas de miliamperios. Apoyo (para vivir más) - tal vez. Pero no cargues. Por lo tanto, los circuitos donde solo este YX8018 + batería, resistencia, interruptor, LED y elemento de sal = este es un circuito por un corto tiempo, luego la batería muere y eso es todo. Deseche (para piezas de repuesto) o rehaga por uno completamente diferente. Los que hacen y venden esto son unos tramposos. Contando con tontos para engañar y vtyuhat. Y entonces no importa.
• Abuelo Sergey / 07.10.2017 - 00:04
  No, para algunos este tema es realmente relevante, no hay necesidad de reírse en vano. También tengo este problema: quedan muchas baterías con un recurso del 10 al 30%. Ya no sirven para una linterna, para otros dispositivos es mejor comprar unos nuevos. Pero el YX1808 para la iluminación nocturna de mi apartamento, aunque solo sea en la oscuridad para no encajar la frente en la puerta, ¡lo más que eso es! Y, si ya en ESTE dispositivo se apagó el LED, entonces ESTA batería realmente murió. ¡Ningún otro dispositivo le quitará nada! Puede decir con seguridad gracias por su cooperación y, después de despedirse, deshacerse de él.
• Daniel / 30.05.2017 - 14:28
  ¿Cómo hacer la carga del teléfono en este chip? ¿Qué sería alimentado por el sol y cargar el teléfono?
• Dmitri / 16.05.2017 - 23:36
  Yuri, el extremo del cable que sale del medio de la resistencia debe continuar hasta el transistor en la entrada de control 3. Está cortado en la imagen. Según la lógica del trabajo, debería ser así. Compré una lámpara con un convertidor de este tipo e inmediatamente la desmantelé. En la entrada 3, se suelda un más de una celda solar. No es para cargar, sino solo un sensor de luz. Debe cargar la batería AAA usted mismo retirándola de la lámpara.
• Andrei / 25/05/2016 - 16:32
  Fixprice vende lámparas de noche para jardín. hay un microcircuito YX8018 de 4 pines en el interior, un LED, una tableta de níquel, un solenoide, un interruptor y una especie de estrangulador para el tipo de resistencia. se carga durante el día, y si cubre el combustible diesel (o por la noche), entonces el diodo brilla. googleé un poco. 8018 es convertidor DC-DC para panel solar
• Yuriy / 22.03.2015 - 18:05
  ¿Y el autor no se equivoca con la resistencia interna en el pin 3? Lo más probable es que esté conectado a tierra.
• TL494 / 16/12/2014 - 13:10
  Y si calculas cuanto es el Kw/hora almacenado en HIT? Todo es bastante natural. Aunque en la llamada del apartamento me deshago de las baterías viejas 2-3 piezas, a cero, sin ningún esquema.
• Vladislav / 06.12.2014 - 15:25
  Estimado And Nechaev, Gracias por la publicación, es relevante para mí, ya que estoy buscando un esquema de bajo costo para utilizar un voltaje de aproximadamente 1 voltio para XX, hay algo para reciclar en grandes cantidades, en linternas de jardín, un circuito similar, como JD 1803B, probablemente funcione. SIN EMBARGO, ESTAS CARACTERÍSTICAS NO SE PUEDEN ENCONTRAR EN ÉL, en algunos de estos controladores de linternas no hay marcas en absoluto, HAY UN ANALÓGICO ANA 608-6, ANA 618 PERO hay Caracteres chinos, hay otros controladores como max 1724 o 1722 y otros que funcionan de 0,7 a 0,8 voltios con un voltaje de salida de hasta 5,5 voltios a una corriente de 150 a 300 mA, ya que no soy un ingeniero electrónico fuerte, necesito más . discusión sobre el diseño del circuito, mi Skype es vladislav14211 mail [correo electrónico protegido] Estaré encantado de cooperar y discutir la solución técnica que necesito en base a su esquema.
• Sergio / 10.05.2014 - 07:18
  obtener múltiples mA a 9 ... 15 voltios de un elemento de una capacidad suficientemente grande; esto es comprensible. Por ejemplo, para alimentar un multímetro, yo mismo coleccioné circuitos similares, si es necesario, para eso. ¡Pero del voltaje que da 1 elemento para obtener 2 voltios, estos tipos son fuertes! Esto es más probable por un exceso de tiempo, entiendo a un hombre que se encuentra en el calor de la "patria prometida" (mira este sitio) Pero en la capital imperial, cuando escupe, terminará en una tienda o Kiosco donde se encuentran las baterías a granel.

Las reseñas de paneles solares a veces aparecen en mySKU. También decidí unirme a la energía "verde". Volví a leer una pila de diferentes materiales sobre paneles solares y controladores. No me convertí en un experto, pero gané una pequeña bolsa de conocimiento. Hoy compartiré algunos de mis conocimientos contigo.

Para implementar la iluminación autónoma en una casa de baños en el país y hacer amistades, elegí un panel pequeño con una potencia de salida nominal de 30 W y un voltaje de 12 V, y un controlador popular simple para cargar una batería de plomo-ácido.

Esquema de conexión planificado:

el panel solar

El panel solar llegó inesperadamente rápido. El mensajero que no esperaba llamó. Debido al gran peso, la tienda Banggood envió el panel a través de EMS, pero el controlador se envió por correo estándar durante las tres semanas y media estándar.

El panel estaba bien embalado, pero el punto más débil eran las esquinas del perfil de aluminio. Está bien, pero para el futuro debe pedirle al vendedor que proteja adicionalmente las esquinas del paquete.




El panel es lo suficientemente grande. Tamaño real 650x350x25 mm, peso 2,5 kg.


Las fotocélulas están situadas entre una gruesa lámina de plástico transparente y una fina lámina de plástico blanco. El sándwich se inserta en un perfil de aluminio y se trata con un sellador. El perfil de aluminio está cubierto con una película de transporte. El grado de protección no se especifica en ninguna parte. El plástico frontal se siente sólido. Cómo resistirá el granizo, no lo sé.

En el reverso del panel hay una cubierta protectora/caja de conexiones. De ahí sale un cable.


El cable es largo: 4,5 metros, 2 x 0,75 mm.


En los extremos del cable "cocodrilos". Por supuesto, durante la instalación final, será necesario cortar los cocodrilos y la mayor parte del cable, pero serán útiles para la prueba.

Dentro de la caja hay un diodo de derivación. Solo se necesita para la conexión en serie de varios paneles (de modo que cuando uno de los paneles pasa a la sombra, todo el sistema continúa funcionando), para un panel no juega ningún papel.

Etiqueta de especificación:


No se especifica el fabricante. Especificaciones:

Como puede ver, el panel solar produce un voltaje máximo de 21V sin carga (en realidad mide 22V), y no 12V, como se indica. No necesitas tener miedo. Esto es normal, normalmente se suele indicar la tensión de funcionamiento del sistema para el que está destinado el panel solar, y este es de 12 V (de hecho, esto es una formalidad, en realidad todo depende del controlador de carga). Por ejemplo, los paneles solares para sistemas de 24V pueden ser de hasta 45V.

Para que los parámetros del panel sean más claros, observe el gráfico (se refiere a un panel de 230 W, 24 V):


El eje horizontal es el voltaje, los ejes verticales son la corriente y la potencia. Vea cómo cambia la corriente del panel (gráfico rojo). A medida que aumenta la corriente, el voltaje del panel disminuye. Ahora mira el gráfico de potencia (azul, IxU). Como puede ver, la potencia máxima se alcanza en un punto determinado. Este punto se denomina punto de máxima potencia del panel: el punto de máxima potencia, caracterizado por los valores de Vmp e Imp. Durante el funcionamiento, principalmente debido a cambios en la temperatura de las fotocélulas, este punto puede desplazarse.

El panel de la revisión tiene Vmp = 18V e Imp = 1,67 A. Es en este punto que se alcanzan los 30W de potencia (en las condiciones más ideales). Si carga más el panel, la corriente aumentará ligeramente y el voltaje y la potencia de salida disminuirán. Si carga menos el panel, la corriente caerá, el voltaje aumentará y la potencia volverá a caer. Aquellas. la eficiencia del panel disminuye a medida que se aleja del punto de máxima potencia. Un poco más adelante, volveré al punto de máxima potencia.

Controlador

El controlador CMTP02 viene en una pequeña caja.


Dentro del propio controlador y una breve instrucción.

El controlador está diseñado para corriente de hasta 15 A. Es decir. Le da a la batería ya la carga una corriente de hasta 15 A. Estos son 15 A “chinos”, en realidad, claro, menos. Tengo un panel con una corriente máxima de 1,75 A, no tiene que preocuparse en absoluto. El controlador puede funcionar con baterías de 12V y 24V.

Desatornillamos 4 tornillos y retiramos la tapa metálica. En la parte inferior de la placa hay tres transistores MOSFET con marcas borradas. Los transistores están aislados. Tal vez juegue el papel de un sustrato térmico para la eliminación de calor a la cubierta de metal, pero el material es sólido y solo un transistor se ajusta firmemente a la cubierta. Si planea usar un controlador con más de 5A de corriente, es mejor reemplazar este aislamiento con una almohadilla térmica de silicona (100x100x3 mm cuesta un par de dólares).

En el reverso de la placa hay un amplificador operacional y un controlador, y muchos componentes SMD en el arnés.


Hay muchas variedades de dicho controlador en el mercado con funcionalidad adicional. La placa tiene un lugar para cablear una salida USB (5 V), un voltaje estabilizado de 12 V, etc.

Este controlador PWM / PWM es el más simple, sin posibilidad de configuración. Solo necesita conectar la batería, el panel solar y la carga. Es importante seguir la secuencia de conexión. Batería > panel solar > carga. Apague en orden inverso. El controlador no funciona sin batería.

Aunque las instrucciones indican que el controlador puede funcionar con baterías de GEL, es mejor no hacerlo, porque. es este controlador el que no tiene opción de tipo de batería, lo que significa que el voltaje es el mismo para todos los tipos de baterías. Para GEL, normalmente debería ser más bajo.

El mercado de controladores de carga solar se puede dividir formalmente en dos tipos. MPPT y no MPPT (a veces llamado PWM/PWM). MPPT: seguimiento del punto de máxima potencia, seguimiento del punto de máxima potencia. ¿Recuerdas que escribí sobre el punto de máxima potencia? Entonces, el controlador MPPT monitorea (existen diferentes algoritmos) el punto de máxima potencia e intenta mantener el voltaje en la entrada en un nivel que corresponde a este punto hasta la próxima medición. Muchos controladores MTTP pueden trabajar con alto voltaje sin problemas (por ejemplo, paneles conectados en serie con un voltaje de 90 V para pérdidas bajas debido a la resistencia del cable) y cargar baterías ordinarias de 12 V en la salida.

El controlador PWM no sigue el punto de máxima potencia. Por ejemplo, durante la fase de carga masiva (CC - corriente constante), el voltaje del panel solar se iguala con el voltaje de la batería y aumenta secuencialmente durante esta fase. Veamos otro gráfico.


Preste atención al área gris y al gráfico negro de la potencia de salida del panel solar, esta es la potencia de salida cuando se usa el controlador PWM, y el punto Pmpp es la potencia de salida cuando se usa el controlador MTTP.

Los controladores MPPT son más caros y más eficientes. Pero solo se obtiene una ganancia significativa cuando se usan paneles potentes. También debe saber que muchos controladores chinos baratos que dicen MPPT en realidad no lo son.

Volvamos a CMTP02. Para su prueba inicial, usaré: batería AGM, probador EBD-USB para crear una carga, un probador USB simple con soporte de alto voltaje


El indicador solar (panel solar) está encendido cuando hay voltaje del panel solar. Parpadea cuando el voltaje excede el límite de este controlador (más de 45 V). El controlador tiene protección de corriente inversa, desde la batería hasta el panel solar.

El indicador de carga está encendido cuando no hay problema. No se enciende si el voltaje de la batería es inferior a 11,2 V; en este caso, no fluye corriente hacia la carga. Parpadea rápidamente cuando hay un cortocircuito.

Siempre que haya suficiente energía del panel solar para alimentar la carga, la batería se está cargando. Aquellas. la corriente fluye tanto a la batería como a la carga. Tan pronto como la potencia de carga comienza a exceder la potencia de salida del panel solar, la batería se detiene y la batería compensa la falta de corriente. Todo el proceso funciona como un reloj. Tan pronto como el panel solar deja de producir energía (por ejemplo, el día soleado termina), la carga se alimenta solo con la batería.

Como ya escribí, el controlador es el más simple, pero hace su trabajo. Hay muchos modelos de controladores en el mercado para cualquier tarea, potencia y billetera.

Si tiene una tarea simple, por ejemplo, quiere una fuente en el campo que funcione solo durante el día, entonces nada es más fácil. Están disponibles en el mercado los siguientes interesantes convertidores con ajuste manual de la tensión de alimentación máxima:


Dichos dispositivos cuestan desde $ 6. No se necesita batería, solo conecte el inversor directamente al panel solar y la bomba. Usando el potenciómetro MPP, configura el voltaje de entrada a la potencia máxima y, además, configura el voltaje de salida para la bomba. Sencillo y eficaz.

Pruebas de paneles solares

Para saber con claridad cuánta energía producirá el panel al día, construir horarios diarios, etc., existen varias opciones. El más simple y privado es conectar el probador entre el controlador y la batería descargada. Universal es usar una carga que admita el modo de voltaje constante. La esencia de esta carga es la siguiente: establece el voltaje y la carga comienza a aumentar la intensidad de la corriente hasta que el voltaje se estabiliza en el valor establecido. Tan pronto como el voltaje comienza a disminuir o aumentar, la carga reduce o aumenta instantáneamente el consumo de corriente. Por lo tanto, la fuente de energía, el panel solar, entrega todo lo que puede en un momento particular a un voltaje dado.

Decidí usar una carga con modo CV, que se conectará directamente al panel.

El problema es que este modo rara vez tiene demanda, no siempre está disponible en cargas electrónicas. Le pregunté a mis amigos, nadie lo tenía. Empecé a estudiar los esquemas en Internet. . No sin la ayuda de un amigo. Pero todo salió bien.


El circuito utiliza un amplificador operacional LM358 (U1) y un FET (canal N, Q1). Había otro amplificador operacional disponible, para lo cual fue necesario agregar otro estabilizador al circuito. El producto terminado no se ve muy presentable, pero lo principal es que contiene cinta aislante azul y es completamente usable.




El potenciómetro se puede utilizar para ajustar la tensión de carga. Porque la carga está hecha de componentes improvisados, luego hay una caída de voltaje cuando cambia la intensidad de la corriente. El banco de pruebas se ve así:


Porque la fuerza actual es pequeña en mi panel, entonces se pueden usar cables cortos y delgados. Para la medición, usaré el probador EBD-USB en modo de monitoreo. La carga se conecta al panel solar mediante EBD-USB, que a su vez se conecta al ordenador. La primera revisión de EBD-USB admite la medición de voltaje de hasta 13,65 V (funcionando hasta 20 V). Me conviene, porque con la batería conectada, el rango de voltaje será de 11,2 - 14,6 V. Ajustaré el voltaje a un poco más de 12 V con el potenciómetro en la carga.

27 de marzo, período de tiempo 9.00 - 9.05, tiempo despejado.

Ráfagas: cubrí el panel solar, miré el cambio en el horario. Durante 5 minutos de funcionamiento, el panel solar produjo 1,5 Wh. La potencia de salida era de 19 W. Cuando el voltaje se ajustó a unos 18 V, el punto de máxima potencia (ya miré esto con el reemplazo de EBD-USB con un probador USB normal con soporte de alto voltaje), la potencia era de 21 vatios. Y esto es sólo la mañana a finales de marzo. En verano, cuando el sol está en su cenit, el panel bien puede entregar los 30 vatios declarados. Pero nos centraremos en los datos disponibles. Si estimo aproximadamente que el sol brillará durante 5 horas al día, entonces obtendré 1,5 x 12 x 5 = 90 Wh por día. La luz del día de verano es más larga, el coeficiente "verano / primavera" en la región central es de 1,5. Aquellas. en verano serán 135 Wh. La eficiencia de una batería de plomo-ácido es del 75%. La energía almacenada por día será de 100 Wh. La batería (14,5 Ah) estará completamente cargada en 2 horas de luz. En el cobertizo y en la sauna puedo colgar 4 lámparas de 7 W cada una (con un flujo luminoso de 500 Lm, equivalente a 55 W). Y todos los días / noches puedo usarlos hasta 3 horas a la vez. Me queda.

Por supuesto, esta es una estimación aproximada basada en pruebas a corto plazo. Realizaré pruebas detalladas con medidas y gráficos de todo el día en mayo ya en la ubicación del panel.

Mientras experimentaba con el panel, el disipador térmico de carga se calentó mucho; después de todo, disipó 20 vatios. Para medir mi panel, es suficiente, pero más potente ya es necesario instalar un radiador más grande y refrigeración activa.

Aquí hay otra congelación. 31 de marzo, horario 9.00 - 9.05. El tiempo está nublado, el cielo está brumoso y nubes. El sol sale y luego se esconde.


La potencia de salida osciló entre 3W y 17W. Durante 5 minutos de funcionamiento, el panel solar produjo 1 Wh. Para tal clima, el panel se adapta perfectamente.

Me gustaron los experimentos con el panel solar, los continuaré. Si alguien tiene algún consejo práctico y útil, siéntase libre de compartirlo en los comentarios. Creo que a muchos les interesará.

El bandido pelirrojo también se carga del sol:

El producto fue proporcionado para escribir una reseña por parte de la tienda. La revisión se publica de acuerdo con la cláusula 18 de las Reglas del sitio.