Jeden obvod simulátoru MPPT založený na LM317

Abychom vytvořili tento jednoduchý obvod MPPT, nejprve upravíme standardní napájecí obvod LM317 na převodník buck a poté jej nakonfigurujeme pomocí solárního panelu pro implementaci funkce MPPT.

Úprava napájecího zdroje LM317 na solární optimalizátor MPPT

V našem předchozím článku jsme se dozvěděli, jak lze standardní napájecí zdroj LM317 transformovat na efektivní indukční zdroj obvod napájecího zdroje převodníku s proměnnou hodnotou.

V tomto článku analyzujeme, jak lze stejný design obvodu vylepšit na efektivní obvod MPPT přidáním optočlenu LDR / LED a stupňů obvodu zesilovače napětí.

Kompletní schéma zapojení navrhovaného obvodu MPPT s použitím převodníku LM317 lze vidět na následujícím obrázku:

Obrázek ilustruje diskutovaný obvod MPPT, LM317 a jeho přidružené komponenty tvoří základ obvod převodníku buck jehož výstup lze měnit jednoduchou změnou odporu na C2.

V našem předchozím návrhu napájecího zdroje jsme viděli, že je potenciometr umístěn paralelně s C2 pro umožnění funkce proměnného výstupního napětí, ale protože současný design má provádět automatické MPPT, tento pot může být viděn nahrazen optočlenem LDR / LED .

Jak obvody fungují

The Optočlen LED LDR je jednoduché domácí zařízení přičemž červená LED a LDR jsou utěsněny tváří v tvář v malém světle odolném krytu.

Vedení LDR zde lze vidět zapojené paralelně s C2, zatímco LED je integrována s výstupem obvodu obvodu sledovače napětí operační zesilovače.

Vstup operačního zesilovače lze vidět napojený na solární panel prostřednictvím předvolby 10k.

Myšlenkou je zajistit, aby se zvyšujícím se napětím solárního panelu rostla také intenzita opto LED, což zase způsobovalo pokles odporu LDR.

Klesající odpor způsobí, že PWM buck je úzký, jeho pulsy brání vzestupu výstupního napětí, ale přesto zajišťuje proporcionální nárůst proudu pro připojenou zátěž.

V jednom z mých dřívějších příspěvků jsme tomu rozuměli v každém design převodníku buck výstup z převodníku závisí na PWM a vstupním napětí .

To znamená, že pokud bude mít solární napětí tendenci se zvyšovat, může dojít k ovlivnění buckového výkonu a úměrně k nárůstu. To by zase mohlo způsobit přetížení panelu a snížit účinnost panelu.

Současná konstrukce MPPT LM317 se stará o tuto situaci prostřednictvím zařízení LED / LDR a funkce variabilního rezistoru LM317 a kombinuje tyto dvě funkce ve spojení s sledovačem napětí operační zesilovače a vytváří efektivní samočinně nastavitelný obvod MPPT založený na PWM.

Úprava 10k předvolby operační zesilovače se zdá být docela jednoduchá.

Jak upravit předvolbu MPMT LM317

Při optimálním slunečním světle je předvolba 10k upravena tak, aby výstup z převodníku Buck produkoval napětí na stejné úrovni jako specifikace zátěžového napětí.

Předpokládejme například, že zátěží je 12v baterie, v takovém případě je předvolba 10K upravena tak, aby produkovala přibližně 14,4V.

Jakmile je to provedeno, lze odtud předpokládat, že se výstup sám upraví v reakci na sluneční svit ... což znamená, že když se sluneční svit zvyšuje, převaděč buck LM317 se samočinně upravuje a zužuje PWM na základně Q1 a brání jakémukoli vzestupu v napětí, ale v tomto procesu induktor L1 a C4 zajišťuje, aby se přebytečné sluneční světlo transformovalo na úměrné množství proudu navíc pro baterii, aby se umožnilo rychlejší nabíjení.

Naopak, pokud se sluneční světlo zhoršuje, PWM má tendenci se rozšiřovat, což způsobí automatické přizpůsobení napětí pro baterii, přičemž se automaticky udržuje úroveň 14,4V ...... i když s úměrným snížením proudu.

Funkce samočinné optimalizace se provádí po celý den a zajišťuje tak nejefektivnější výsledek z panelu pro připojenou zátěž.

UPOZORNĚNÍ: VÝŠE UVEDENÝ JEDNODUCHÝ OKRUH MPPT POUŽÍVÁM LM317 JE ZALOŽEN NA AUTOMATICKÉM PŘEDPOKLADU A SIMULACI, DOPORUČUJÍ SE PŘIHLÁSIT KONCEPT TOMU, ABYSTE TO PRAKTICKY PRAKTIKOVALI.