Очень много событий произошло с момента закрытия темы.
Herz, по моей просьбе, приоткрыл тему, чтобы я смог поделиться с участниками обсуждения своими практическими результатами… Первые положительные результаты появились ещё три месяца назад, но мне пришлось ждать, когда придут заказанные солнечные панели. Без них, пришлось проверять и настраивать собранные контроллеры совместно с моими «хитрыми» БП с адаптивным ограничением тока. Эти БП, по сути – те же источники тока, и, худо-бедно имитируют работу панели, но не идеально.
Контроллеров, работающих по указанному выше принципу, было собрано и проверено штук восемь, разных типов. Пробовал применять разные м/с ШИМ. Подробно останавливаться на них не буду, скажу лишь – худо-бедно заработали они все, но первый, собранный на NCP1200(60), оказался самым удачным.
Затем, произошёл неожиданный поворот. После месяца возни с контроллером стало очевидно - чтобы реализовать контроллер с нужными функциями, собственно микросхема ШИМ, как таковая – не нужна. Точнее – можно обойтись и без неё. Контроллер легко заставить работать в режиме автогенерации… Схема контроллера, при этом, выглядит вообще смешно. Наверное, у контроллера с автогенерацией есть свои недостатки, но они не настолько существенны, чтобы его не использовать.
Прежде чем показать схему, напомню, какие функции должен выполнять контроллер.
1. Поддерживать напряжение на солнечной панели равным напряжению максимальной мощности (паспортное значение в одной точке);
2. Согласовывать напряжение панели с напряжением на аккумуляторе;
3. (не основная функция) Прекращать ток зарядки при достижении напряжения на аккумуляторе максимально допустимого уровня.
Прошу заранее меня извинить – представленная ниже схема, это не крайний собранный мной вариант. Я использую другой оптотодрайвер…, а крайний вариант схемы показать пока не могу – есть обязательства.
Но и представленный вариант, поверьте – вполне работоспособен.
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файлаНа графиках -
зелёным - напряжение на солнечной панели;
красным - ток зарядки;
голубым - напряжение на аккумуляторе;
синим - импульсы в затворе силового ключа;
коричневым - ток панели;
Главная особенность работы схемы – частота генерации плавно снижается по мере зарядки аккумулятора. Причины и насколько это хорошо/плохо пока до конца не осознал…, но знаю точно, что это особо не мешает практической зарядке…
Пришлось избавиться от всех ненужных электролитических конденсаторов. Причина очевидна – они сильно нагреваются при токах зарядки 8-10 Ампер… Конденсаторы на входе контроллера – обязательно плёночные или керамические…, и обязательно – несколько, а не один большей ёмкости (чтобы снизить импульсный ток конденсатора).
Частоту автогенерации можно выбрать произвольно от десятков до сотен Кгц…
Ещё одно важное обстоятельство – силовой ключ по току – никак не защищён умышленно. Я не с проста спрашивал в отдельной теме про предельный ток силового ключа… В данном случае – запредельному току, способному вывести ключ из строя, просто не от куда взяться… - панель ток больше предельного дать не может, и в самой схеме нет мест, где бы он мог образоваться.
Принцип работы коротко –
… При напряжении на панели выше напряжения пробоя стабилитрона D4 – на входе и выходе оптодрайвера – высокий потенциал. При этом – силовой ключ открыт, течет ток зарядки. При этом, напряжение на панели начинает плавно понижаться. В момент, когда напряжение на панели станет ниже напряжения пробоя D4, последний – закроется, закроется и силовой ключ…, напряжение на панели начнёт нарастать… Далее – процесс повторится.
Контроллер можно настроить для работы с панелями и на 17 Вольт, и на 34 Вольта.
-------
Для тех, кто не знаком с симуляторами, на всякий случай поясню - принципиальная схема скопирована с симулятора. В реальной схеме конденсатора С2 , конечно же НЕТ - там перемычка. ( С2 в схеме необходим для симуляции заряда аккумулятора).
-------
Реальный КПД точно посчитать я не могу.. - кругом импульсные сигналы большой частоты, и измерить напряжения и токи, тем более с точностью 1-2% мне просто нечем. Симулятор даёт ориентировочную цифру в 94%... Симулятору, кстати, надо отдать должное... - осциллограммы снятые с реального контроллера очень похожи...., однажды даже частота автогенерации совпала с точностью до нескольких Кгц..
-------
Резистор R4 введён для реализации гистерезиса. Именно R4 очень сильно влияет на частоту автогенерации... - без этого резистора частота автогенерации может достичь 500 Кгц, что, естественно, многовато и не каждому оптодрайверу по-плечу...