Zasilanie sieciowe oparte na baterii słonecznej. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Zasilanie sieciowe oparte na baterii słonecznej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze

Komentarze do artykułu

Istnieje możliwość wykonania zasilacza sieciowego małej mocy z izolacją galwaniczną, ale bez transformatora izolującego, w oparciu o małogabarytową baterię słoneczną i diody LED. Panel słoneczny można kupić osobno lub wyjąć z wolnostojącej lampy LED do trawnika, a diody LED można kupić z latarki LED lub lampy akumulatorowej.

Zasilanie AC oparte na baterii słonecznej
Rys.. 1

Taki zasilacz został zmontowany na baterii słonecznej 25x25 mm z lampy trawnikowej marki Wolta Solar oraz diodach LED z lampy. Schemat blokowy pokazano na ryc. 1. Diody LED EL1-EL14 oświetlają panel słoneczny GB1, który generuje stałe napięcie. Jego prąd wyjściowy zależy od oświetlenia, które z kolei zależy od parametrów diod LED i prądu przez nie płynącego. Diody zasilane są z zasilacza sieciowego z kondensatorem balastowym C1. Napięcie przemienne prostuje mostek diodowy VD1 - VD4, tętnienie wyprostowanego napięcia wygładza kondensator C2. Dioda Zenera VD5 (o nominalnym napięciu stabilizującym 56 V) w trybie normalnym nie uczestniczy w działaniu prostownika i służy jedynie do ochrony kondensatora C2 przed awarią. Faktem jest, że jeśli jedna z diod LED przepali się, wyprostowane napięcie na kondensatorze C2 może przekroczyć 300 V, co doprowadzi do jego awarii. Rezystor R1 ogranicza prąd rozruchowy po przyłożeniu napięcia sieciowego, a rezystor R2 zapewnia rozładowanie kondensatora C1 po wyłączeniu zasilania. Kondensator C3 na wyjściu baterii słonecznej dodatkowo wygładza tętnienia napięcia z dwukrotnie większą częstotliwością sieci.

Średni prąd płynący przez diody LED, a tym samym maksymalny prąd wyjściowy baterii słonecznej, ustawia się wybierając kondensator C1. Mierząc napięcie na diodzie LED Ud przy wymaganym średnim prądzie Id i znając ich liczbę N, oblicz pojemność kondensatora C1 = Id / [4F (√2Uc - N*Ud], gdzie Uс - napięcie sieciowe; F - częstotliwość napięcia sieciowego. Zależności napięcia wyjściowego zasilacza od prądu obciążenia dla różnych wartości prądu przez diody LED (1 - Id = 10 mA, 2 - Id = 20 mA) przedstawiono na rys. 2.

Zasilanie AC oparte na baterii słonecznej
Rys.. 2

Konstrukcja zasilacza pokazana jest na rys. 3. Większość elementów można umieścić na płytce drukowanej, której rysunek pokazano na ryc. 4. Bateria słoneczna jest instalowana bezpośrednio na diodach LED i mocowana wzdłuż krawędzi za pomocą gorącego kleju. Możesz obejść się bez płytki drukowanej, stosując instalację przewodową, łącząc wszystkie elementy razem za pomocą gorącego kleju.

Zasilanie AC oparte na baterii słonecznej
Rys.. 3

Użyj obudowy z materiału izolującego dla zasilacza. W urządzeniu zastosowano rezystory MLT, S2-23. Kondensator C1 musi być przystosowany do pracy przy napięciu przemiennym co najmniej 250 V, dopuszczalne jest stosowanie kondensatora K73-17 na napięcie znamionowe 630 V. Kondensatory tlenkowe są importowane. Diody - dowolny prostownik o dopuszczalnym napięciu wstecznym 300...400 V i prądzie stałym niezbędnym do zasilania diod.

Zasilanie AC oparte na baterii słonecznej
Rys.. 4

Proponowany zasilacz ma niewielkie gabaryty, które oczywiście uzależnione są od rodzaju zastosowanych elementów oraz opcji montażu. Urządzenie to może służyć do zasilania różnych urządzeń elektronicznych o niskim poborze prądu, np. zegarów wielofunkcyjnych, termometrów elektronicznych, stacji pogodowych, które zasilane są dwoma ogniwami galwanicznymi lub bateriami AA lub AAA.

Zmieniając liczbę diod LED i przepływający przez nie prąd, można zmienić prąd wyjściowy baterii słonecznej. Należy jednak pamiętać, że maksymalny dopuszczalny prąd większości białych diod LED małej mocy nie przekracza 20 ... 30 mA.

Autor: I. Nieczajew

Zobacz inne artykuły Sekcja Zasilacze.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Wydajne panele słoneczne z kropkami kwantowymi 11.11.2012

Naukowcy z Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL, USA) wykazali wysoką wydajność paneli słonecznych z kropkami kwantowymi. Korzystając z procesu zwanego wielokrotnym generowaniem ekscytonu (MEG), naukowcy stworzyli panel słoneczny, w którym każdy niebieski foton pochłoniętego światła może generować o 30% więcej energii elektrycznej niż technologia konwencjonalna.

Nowe ogniwa słoneczne będą wkrótce w stanie przewyższyć wszystkie istniejące komercyjne technologie fotowoltaiczne. Nowe ogniwo wykazuje wysoką zewnętrzną wydajność kwantową (EQE) - ponad 100% dla fotonów w widmie słonecznym. Należy zauważyć, że EQE nie jest wydajnością, ale stosunkiem par dziura-elektron do liczby fotonów, które uderzają w panel słoneczny. Z kolei sprawność wewnętrzna to stosunek liczby pochłoniętych fotonów do wytworzonych elektronów.

Jak dotąd żadne ogniwo fotowoltaiczne nie zbliżyło się do 100% EQE. Tradycyjne półprzewodniki wytwarzają tylko jeden elektron z każdego fotonu, reszta energii jest rozpraszana w postaci ciepła. Jednocześnie struktury nanometryczne, takie jak kropki kwantowe, omijają to ograniczenie, co skutkuje zmniejszeniem strat energii i zwiększeniem produkcji energii elektrycznej. Ze względu na swój mikroskopijny rozmiar kropki kwantowe ograniczają ruch elektronów i nie pozwalają na rozproszenie energii, co pozwala na maksymalne wykorzystanie energii fotonów.

Technologia MEG efektywnie wykorzystuje większość energii fotonów i osiąga EQE na poziomie 114%. To pozwala nam mówić o możliwości stworzenia pełnowymiarowych paneli słonecznych opartych na kropkach kwantowych, które będą znacznie mocniejsze od podobnych paneli opartych na tradycyjnych półprzewodnikach. Natomiast sprawność ogniwa eksperymentalnego jest niska - tylko 4,5%. Jest to jednak tylko próbka laboratoryjna mająca na celu zademonstrowanie wpływu MEG, a nie wytwarzania energii. Naukowcy uważają, że w przyszłości panele słoneczne oparte na kropkach kwantowych znacznie prześcigną tradycyjne pod względem mocy i staną się przyjaznym dla środowiska źródłem energii nowej generacji.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Ekologia dróg

▪ Rower jednoszynowy

▪ Cement drewnopochodny o wysokiej wytrzymałości

▪ Chore drzewa zmieniają klimat na świecie

▪ Żel przewodzący prąd elektryczny może pomóc w stworzeniu elastycznych robotów

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Domofony. Wybór artykułów

▪ artykuł Motoblok Syberyjski. Rysunek, opis

▪ artykuł Które wodospady świata znajdują się w pierwszej dziesiątce pod względem wysokości? Szczegółowa odpowiedź

▪ farmaceuta artykułu. Opis pracy

▪ artykuł Bezkontaktowy czujnik pojemnościowy z rezonatorem kwarcowym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Dioda Zenera jako statecznik. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn