Suministro de energía de red basado en una batería solar. Esquema, descripción

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Suministro de energía de red basado en una batería solar. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Se puede realizar una alimentación de red de baja potencia con aislamiento galvánico, pero sin transformador de aislamiento, utilizando una batería solar de pequeño tamaño y LED. El panel solar se puede comprar por separado o extraer de una luz LED para césped independiente, y los LED se pueden obtener de una linterna LED o una luz que funciona con baterías.

Fuente de alimentación de CA basada en batería solar
La figura. 1

Esta fuente de alimentación se montó sobre una batería solar de 25x25 mm de una lámpara de césped de la marca Wolta Solar y LED de la lámpara. El diagrama de bloques se muestra en la Fig. 1. Los LED EL1-EL14 iluminan la batería solar GB1, que genera un voltaje constante. Su corriente de salida depende de la iluminación, que, a su vez, está determinada por los parámetros de los LED y la corriente a través de ellos. Los LED se alimentan de una fuente de alimentación con condensador de balastro C1. La tensión alterna rectifica el puente de diodos VD1 - VD4, las ondulaciones de la tensión rectificada son suavizadas por el condensador C2. El diodo Zener VD5 (con una tensión nominal de estabilización de 56 V) en modo normal no participa en el funcionamiento del rectificador y sirve solo para proteger el condensador C2 de averías. El hecho es que si uno de los LED se quema, el voltaje rectificado en el condensador C2 puede exceder los 300 V, lo que provocará su falla. La resistencia R1 limita la corriente de arranque cuando se aplica la tensión de red y R2 garantiza la descarga del condensador C1 después de cortar la alimentación. El condensador C3 en la salida de la batería solar suaviza además las ondulaciones de tensión al doble de la frecuencia de la red.

La corriente promedio a través de los LED y, por lo tanto, la corriente de salida máxima de la batería solar, se establece seleccionando el condensador C1. Habiendo medido el voltaje en el LED Ud a la corriente promedio requerida Id y conociendo su número N, calcule la capacitancia del capacitor C1 = Id/[4F(√2Uc - N*Uд], donde Uс es el voltaje de la red; F - frecuencia de la tensión de red. Las dependencias del voltaje de salida de la fuente de alimentación de la corriente de carga para varios valores de corriente a través de los LED (1 - Id = 10 mA, 2 - Id = 20 mA) se muestran en la Fig. 2.

Fuente de alimentación de CA basada en batería solar
La figura. 2

El diseño de la fuente de alimentación se ilustra en la Fig. 3. La mayoría de los elementos se pueden colocar en una placa de circuito impreso, cuyo dibujo se muestra en la Fig. 4. La batería solar se instala directamente sobre los LED y se fija alrededor de los bordes con adhesivo termofusible. Puede prescindir de una placa de circuito impreso utilizando una instalación por cable, uniendo todos los elementos con pegamento caliente.

Fuente de alimentación de CA basada en batería solar
La figura. 3

Para la alimentación de corriente se debe utilizar una carcasa de material aislante. El dispositivo utiliza resistencias MLT, S2-23. El condensador C1 debe estar diseñado para funcionar con una tensión alterna de al menos 250 V, está permitido utilizar el condensador K73-17 con una tensión nominal de 630 V. Los condensadores de óxido son importados. Diodos: cualquier rectificador con un voltaje inverso permitido de 300...400 V y la corriente directa necesaria para alimentar los LED.

Fuente de alimentación de CA basada en batería solar
La figura. 4

La fuente de alimentación propuesta tiene unas dimensiones reducidas, que, por supuesto, dependen del tipo de elementos utilizados y de la opción de instalación. Este dispositivo se puede utilizar para alimentar diversos dispositivos electrónicos con bajo consumo de corriente, por ejemplo, relojes multifuncionales, termómetros electrónicos, estaciones meteorológicas, que funcionan con dos celdas galvánicas o pilas AA o AAA.

Al cambiar la cantidad de LED y la corriente a través de ellos, puede cambiar la corriente de salida de la batería solar. Pero hay que tener en cuenta que la corriente máxima permitida de la mayoría de los LED de iluminación blanca de bajo consumo no supera los 20...30 mA.

Autor: I. Nechaev

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