Как работает шим регулятор: Страница не найдена

Содержание

Motor Control: ШИМ-регулятор

Управление двигателем постоянного тока проще всего организовать с помощью ШИМ — регулятора. ШИМ — это широтно-импульсная модуляция, в английском языке это называется PWM — Pulse Width Modulation. Теорию я подробно объяснять не буду, информации полно в интернете. Своими словами — если у нас есть двигатель постоянного тока на 12 вольт — то мы можем регулировать обороты двигателя изменяя напряжение питания. Изменяя напряжение питания от нуля до 12 вольт будут изменятся обороты двигателя от нуля до максимальных. В случае с ШИМ-регулятором мы будем изменять скважность импульсов от 0 до 100 % и это будет эквивалентно изменению напряжения питания двигателя и соответственно будут изменятся обороты двигателя.

Рассмотрим первый ШИМ-регулятор на 5 ампер. Есть такая самая любимая микросхема всех радиолюбителей — это таймер NE555 ( или советский аналог КР1006ВИ). Вот на этой микросхеме и собран ШИМ-регулятор. Кроме таймера здесь я использую стабилизатор на 9 вольт LM7809 , мощный полевой транзистор с N-каналом IRF540, сдвоенный диод Шоттки, а также другие мелкие детали. Схема по которой собран этот регулятор всем известна и очень популярна.

Печатку этой платы можно скачать — ШИМ 5А

В более мощном исполнении я применяю просто параллельное включение нескольких полевых транзисторов IRF540 и более мощный сдвоенный диод Шоттки. В остальном всё аналогично.

Печатку этой платы можно скачать — ШИМ 10А

Подключение ШИМ-регулятора очень простое. Вы видите 4 клеммы — две клеммы для подачи питания и , и две клеммы для подключения мотора и .
Сделал ещё ШИМ-регулятор с защитой по току. Для этих целей использовал распространенный операционный усилитель LM358 и два оптрона PC817. При превышении тока, который мы задаём подстроечником R12, срабатывает триггер-защёлка на операционнике DA3.1, оптронах DA4 и DA5 и блокируется генерация импульсов по 5 ноге таймера NE555. Чтобы снова запустить генерацию нужно кратковременно снять питание со схемы с помощью кнопки S1.

ШИМ-регуляторы все работоспособны , проверил их работу с помощью двигателя от шуруповёрта.
Снял видео —

Разработал нормальные платы по этим схемам и снял 2 новых видео.

Первое видео —

Второе видео —

Ссылки для заказа таких плат на сайте pcbway

Определить языкАзербайджанскийАлбанскийАмхарскийАнглийскийАрабскийАрмянскийАфрикаансБаскскийБелорусскийБенгальскийБирманскийБолгарскийБоснийскийВаллийскийВенгерскийВьетнамскийГавайскийГаитянскийГалисийскийГолландскийГреческийГрузинскийГуджаратиДатскийЗулуИвритИгбоИдишИндонезийскийИрландскийИсландскийИспанскийИтальянскийЙорубаКазахскийКаннадаКаталанскийКиргизскийКитайский ТрадКитайский УпрКорейскийКорсиканскийКурманджиКхмерскийКхосаЛаосскийЛатинскийЛатышскийЛитовскийЛюксембургскийМакедонскийМалагасийскийМалайскийМалаяламМальтийскийМаориМаратхиМонгольскийНемецкийНепальскийНорвежскийПанджабиПерсидскийПольскийПортугальскийПуштуРумынскийРусскийСамоанскийСебуанскийСербскийСесотоСингальскийСиндхиСловацкийСловенскийСомалийскийСуахилиСунданскийТаджикскийТайскийТамильскийТелугуТурецкийУзбекскийУкраинскийУрдуФилиппинскийФинскийФранцузскийФризскийХаусаХиндиХмонгХорватскийЧеваЧешскийШведскийШонаШотландский (гэльский)ЭсперантоЭстонскийЯванскийЯпонский

АзербайджанскийАлбанскийАмхарскийАнглийскийАрабскийАрмянскийАфрикаансБаскскийБелорусскийБенгальскийБирманскийБолгарскийБоснийскийВаллийскийВенгерскийВьетнамскийГавайскийГаитянскийГалисийскийГолландскийГреческийГрузинскийГуджаратиДатскийЗулуИвритИгбоИдишИндонезийскийИрландскийИсландскийИспанскийИтальянскийЙорубаКазахскийКаннадаКаталанскийКиргизскийКитайский ТрадКитайский УпрКорейскийКорсиканскийКурманджиКхмерскийКхосаЛаосскийЛатинскийЛатышскийЛитовскийЛюксембургскийМакедонскийМалагасийскийМалайскийМалаяламМальтийскийМаориМаратхиМонгольскийНемецкийНепальскийНорвежскийПанджабиПерсидскийПольскийПортугальскийПуштуРумынскийРусскийСамоанскийСебуанскийСербскийСесотоСингальскийСиндхиСловацкийСловенскийСомалийскийСуахилиСунданскийТаджикскийТайскийТамильскийТелугуТурецкийУзбекскийУкраинскийУрдуФилиппинскийФинскийФранцузскийФризскийХаусаХиндиХмонгХорватскийЧеваЧешскийШведскийШонаШотландский (гэльский)ЭсперантоЭстонскийЯванскийЯпонский

Звуковая функция ограничена 200 символами

Что такое шим регулятор оборотов.

ШИМ-регулятор. Широтно-импульсная модуляция. Схема. Двухканальный регулятор для мотора

Для регулировки частоты вращения маломощных электродвигателей коллекторного типа обычно применяют резистор, который включают последовательно с двигателем. Но такой способ включения обеспечивает очень низкий КПД, а самое главное не позволяет осуществлять плавную регулировку оборотов (найти переменный резистор достаточной мощности на несколько десятков Ом совсем не просто). А самый главный недостаток такого способа, это то, что иногда происходит остановка ротора при снижении напряжения питания.

ШИМ-регуляторы
, речь о которых пойдет в этой статье, позволяют осуществлять плавную регулировку оборотов без перечисленных выше недостатков. Помимо этого ШИМ-регуляторы так же можно применять и для регулировки яркости ламп накаливания.

На рис.1 приведена схема одного из таких ШИМ-регуляторов
. Полевой транзистор VT1 является генератором пилообразного напряжения (с частотой повторения 150 Гц), а операционный усилитель на микросхеме DA1 работает как компаратор, формирующий ШИМ-сигнал на базе транзистора VT2. Частота вращения регулируется переменным резистором R5, изменяющим ширину импульсов. Благодаря тому, что их амплитуда равна напряжению питания, электродвигатель не будет «тормозить», а кроме этого можно добиться более медленного вращения, чем в обычном режиме.

Схема ШИМ регуляторов на рис.2 аналогична предыдущей, но задающий генератор здесь выполнен на операционном усилителе (ОУ) DA1. Этот ОУ функционирует в роли генератора импульсов напряжения треугольной формы с частотой повторения 500 Гц. Переменный резистор R7 позволяет осуществлять плавную регулировку вращения.

На рис.3. представлена весьма интересная схема регулятора. Этот ШИМ регулятор
выполнен на интегральном таймере NE555
. Задающий генератор имеет частоту повторения 500 Гц. Длительность импульсов, а, следовательно, и частоту вращения ротора электродвигателя можно регулировать в диапазоне от 2 до 98 % периода повторения. Выход генератора ШИМ регулятора на таймере NE555
подключен к усилителю тока, выполненному на транзисторе VT1 и собственно управляет электродвигателем М1.

Главным недостатком схем рассмотренных выше является отсутствие элементов стабилизации частоты вращения вала при изменении нагрузки. А вот следующая схема, показанная на рис.4., поможет решить эту проблему.

Данный ШИМ регулятор как и большинство аналогичных устройств, имеет задающий генератор импульсов напряжения треугольной формы (частота повторения 2 кГц), выполненный на DA1.1.DA1.2, компаратор на DA1.3, электронный ключ на транзисторе VT1, а также регулятор скважности импульсов, а по сути частоты вращения электродвигателя — R6. Особенностью схемы является наличие положительной обратной связи посредством резисторов R12, R11, диода VD1,конденсатора C2, и DA1.4, которая обеспечивает постоянную частоты вращения вала электродвигателя при изменении нагрузки. При подключении ШИМ регулятора
к конкретному электродвигателю при помощи резистора R12 производится регулировка глубины ПОС, при которой не возникает автоколебаний частоты вращения при увеличении или уменьшении нагрузки на вал двигателя.

Элементная база. В приведенных в статье схемах можно использовать следующие аналоги деталей: транзистор КТ117А можно заменить на КТ117Б-Г или как вариант на 2N2646; КТ817Б — КТ815, КТ805; микросхему К140УД7 на К140УД6, или КР544УД1, ТL071, TL081; таймер NE555
на С555, или КР1006ВИ1; микросхему TL074 на TL064, или TL084, LM324. Если необходимо подключить к ШИМ-регулятору более мощную нагрузку ключевой транзистор КТ817 необходимо заменить более мощным полевым транзистором, как вариант, IRF3905 или подобным. Указанный транзистор способен пропускать токи до 50А.

Сам принцип широтно-импульсного моделирования (ШИМ) известен уже давно, но применяться в различных схемах он стал относительно недавно. Он является ключевым моментом для работы многих устройств, используемых в различных сферах: источники бесперебойного питания различной мощности, частотные преобразователи, системы регулирования напряжения, тока или оборотов, лабораторные преобразователи частоты и т. д. Он прекрасно показал себя в автомобилестроении и на производстве в качестве элемента для управления работой как сервисных, так и мощных электродвигателей. ШИМ-регулятор хорошо зарекомендовал себя при работе в различных цепях.

Давайте рассмотрим несколько практических примеров, показывающих, как можно регулировать скорость вращения электродвигателя с помощью электронных схем, в состав которых входит ШИМ-регулятор. Предположим, что вам необходимо изменить обороты электродвигателя в системе отопления салона вашего автомобиля. Достаточно полезное усовершенствование, не правда ли? Особенно в межсезонье, когда хочется регулировать температуру в салоне плавно. Двигатель постоянного тока, установленный в этой системе, позволяет изменять обороты, но необходимо повлиять на его ЭДС. С помощью современных электронных элементов эту задачу легко выполнить. Для этого в двигателя включается мощный полевой транзистор. Управляет им, как вы уже догадались, ШИМ- С его помощью можно менять обороты электродвигателя в широких пределах.

Каким образом работает ШИМ-регулятор в цепях В этом случае используется несколько иная схема регулирования, но принцип работы остается тем же. В качестве примера можно рассмотреть работу частотного преобразователя. Такие устройства широко применяются на производстве для регулирования скорости двигателей. Для начала трехфазное напряжение выпрямляется с помощью моста Ларионова и частично сглаживается. И только после этого подается на мощную двуполярную сборку или модуль на базе полевых транзисторов. Управляет же им собранный на базе микроконтроллера. Он и формирует контрольные импульсы, их ширину и частоту, необходимую для формирования определенной скорости электродвигателя.

К сожалению, помимо хороших эксплуатационных характеристик, в схемах, где используется ШИМ-регулятор обычно появляются сильные помехи в силовой цепи. Это связано с наличием индуктивности в обмотках электродвигателей и самой линии. Борются с этим самыми разнообразными схемными решениями: устанавливают мощные сетевые фильтры в цепях переменного тока или ставят обратный диод параллельно двигателю в цепях постоянного электропитания.

Такие схемы отличаются достаточно высокой надежностью в работе и являются инновационными в сфере управления электроприводами различной мощности. Они достаточно компактны и хорошо управляемы. Последние модификации таких устройств широко применяются на производстве.

ШИМ или PWM (широтно-импульсная модуляция, по-английски pulse-width modulation) – это способ управления подачей мощности к нагрузке. Управление заключается в изменении длительности импульса при постоянной частоте следования импульсов. Широтно-импульсная модуляция бывает аналоговой, цифровой, двоичной и троичной.

Применение широтно-импульсной модуляции позволяет повысить КПД электрических преобразователей, особенно это касается импульсных преобразователей, составляющих сегодня основу вторичных источников питания различных электронных аппаратов. Обратноходовые и прямоходовые однотактные, двухтактные и полумостовые, а также мостовые импульсные преобразователи управляются сегодня с участием ШИМ, касается это и резонансных преобразователей.

Широтно-импульсная модуляция позволяет регулировать яркость подсветки жидкокристаллических дисплеев сотовых телефонов, смартфонов, ноутбуков. ШИМ реализована в , в автомобильных инверторах, в зарядных устройствах и т. д. Любое зарядное устройство сегодня использует при своей работе ШИМ.

В качестве коммутационных элементов, в современных высокочастотных преобразователях, применяются биполярные и полевые транзисторы, работающие в ключевом режиме. Это значит, что часть периода транзистор полностью открыт, а часть периода — полностью закрыт.

И так как в переходных состояниях, длящихся лишь десятки наносекунд, выделяемая на ключе мощность мала, по сравнению с коммутируемой мощностью, то средняя мощность, выделяемая в виде тепла на ключе, в итоге оказывается незначительной. При этом в замкнутом состоянии сопротивление транзистора как ключа очень невелико, и падение на нем напряжения приближается к нулю.

В разомкнутом же состоянии проводимость транзистора близка к нулю, и ток через него практически не течет. Это позволяет создавать компактные преобразователи с высокой эффективностью, то есть с небольшими тепловыми потерями. А резонансные преобразователи с переключением в нуле тока ZCS (zero-current-switching) позволяют свести эти потери к минимуму.

В ШИМ-генераторах аналогового типа, управляющий сигнал формируется аналоговым компаратором, когда на инвертирующий вход компаратора, например, подается треугольный или пилообразный сигнал, а на неинвертирующий — модулирующий непрерывный сигнал.

Выходные импульсы получаются , частота их следования равна частоте пилы (или сигнала треугольной формы), а длительность положительной части импульса связана с временем, в течение которого уровень модулирующего постоянного сигнала, подаваемого на неинвертирующий вход компаратора, оказывается выше уровня сигнала пилы, который подается на инвертирующий вход. Когда напряжение пилы выше модулирующего сигнала — на выходе будет отрицательная часть импульса.

Если же пила подается на неинвертирующий вход компаратора, а модулирующий сигнал — на инвертирующий, то выходные импульсы прямоугольной формы будут иметь положительное значение тогда, когда напряжение пилы выше значения модулирующего сигнала, поданного на инвертирующий вход, а отрицательное — когда напряжение пилы ниже сигнала модулирующего. Пример аналогового формирования ШИМ — микросхема TL494, широко применяющаяся сегодня при построении импульсных блоков питания.

Цифровая ШИМ используются в двоичной цифровой технике. Выходные импульсы также принимают только одно из двух значений (включено или выключено), и средний уровень на выходе приближается к желаемому. Здесь пилообразный сигнал получается благодаря использованию N-битного счетчика.

Цифровые устройства с ШИМ работают также на постоянной частоте, обязательно превосходящей время реакции управляемого устройства, этот подход называется передискретизацией. Между фронтами тактовых импульсов, выход цифрового ШИМ остается стабильным, или на высоком, или на низком уровне, в зависимости от текущего состояния выхода цифрового компаратора, который сравнивает уровни сигналов на счетчике и приближаемый цифровой.

Выход тактуется как последовательность импульсов с состояниями 1 и 0, каждый такт состояние может сменяться или не сменяться на противоположное. Частота импульсов пропорциональна уровню приближаемого сигнала, а единицы, следующие друг за другом могут сформировать один более широкий, более продолжительный импульс.

Получаемые импульсы переменной ширины будут кратны периоду тактования, а частота будет равна 1/2NT, где T – период тактования, N – количество тактов. Здесь достижима более низкая частота по отношению к частоте тактования. Описанная схема цифровой генерации — это однобитная или двухуровневая ШИМ, импульсно-кодированная модуляция ИКМ.

Эта двухуровневая импульсно-кодированная модуляция представляет собой по сути серию импульсов с частотой 1/T, и шириной Т или 0. Для усреднения за больший промежуток времени применяется передискретизация. Высокого качества ШИМ позволяет достичь однобитная импульсно-плотностная модуляция (pulse-density-modulation), называемая также импульсно-частотной модуляцией.

При цифровой широтно-импульсной модуляции прямоугольные подимпульсы, которыми оказывается заполнен период, могут приходиться на любое место в периоде, и тогда на среднем за период значении сигнала сказывается только их количество. Так, если разделить период на 8 частей, то комбинации импульсов 11001100, 11110000, 11000101, 10101010 и т. д. дадут одинаковое среднее значение за период, тем не менее, отдельно стоящие единицы утяжеляют режим работы ключевого транзистора.

Корифеи электроники, повествуя о ШИМ, приводят такую аналогию с механикой. Если при помощи двигателя вращать тяжелый маховик, то поскольку двигатель может быть либо включен, либо выключен, то и маховик будет либо раскручиваться и продолжать вращаться, либо станет останавливаться из-за трения, когда двигатель выключен.

Но если двигатель включать на несколько секунд в минуту, то вращение маховика будет поддерживаться, благодаря инерции, на некоторой скорости. И чем дольше продолжительность включения двигателя, тем до более высокой скорости раскрутится маховик. Так и с ШИМ, на выход приходит сигнал включений и выключений (0 и 1), и в результате достигается среднее значение. Проинтегрировав напряжение импульсов по времени, получим площадь под импульсами, и эффект на рабочем органе будет тождественен работе при среднем значении напряжения.

Так работают преобразователи, где переключения происходят тысячи раз в секунду, и частоты достигают единиц мегагерц. Широко распространены специальные ШИМ-контроллеры, служащие для управления балластами энергосберегающих ламп, блоками питания, и т. д.

Отношение полной длительности периода импульса ко времени включения (положительной части импульса) называется скважностью импульса. Так, если время включения составляет 10 мкс, а период длится 100 мкс, то при частоте в 10 кГц, скважность будет равна 10, и пишут, что S = 10. Величина обратная скважности называется коэффициентом заполнения импульса, по-английски Duty cycle, или сокращенно DC.

Так, для приведенного примера DC = 0.1, поскольку 10/100 = 0.1. При широтно-импульсной модуляции, регулируя скважность импульса, то есть варьируя DC, добиваются требуемого среднего значения на выходе электронного или другого электротехнического устройства, например двигателя.

При работе с множеством различных технологий часто стоит вопрос: как управлять мощностью, которая доступна? Что делать, если её необходимо понизить или повысить? Ответом на эти вопросы служит ШИМ-регулятор. Что он собой представляет? Где применяется? И как самому собрать такой прибор?

Что такое широтно-импульсная модуляция?

Без выяснения значения этого термина продолжать не имеет смысла. Итак, широтно-импульсная модуляция — это процесс управления мощностью, которая подводится к нагрузке, осуществляемая путём видоизменения скважности импульсов, которая делается при постоянной частоте. Существует несколько типов широтно-импульсной модуляции:

1. Аналоговый.

2. Цифровой.

3. Двоичный (двухуровневый).

4. Троичный (трехуровневый).

Что такое ШИМ-регулятор?

Теперь, когда мы знаем, что такое широтно-импульсная модуляция, можно поговорить и о главной теме статьи. Используется ШИМ-регулятор для того, чтобы регулировать напряжение питания и для недопущения мощных инерционных нагрузок в авто- и мототехнике. Это может звучать слишком сложно и лучше всего пояснить на примере. Допустим, необходимо сделать, чтобы лампы освещения салона меняли свою яркость не сразу, а постепенно. Это же относится к габаритным огням, автомобильным фарам или вентиляторам. Воплотить такое желание можно путём установки транзисторного регулятора напряжения (параметрический или компенсационный). Но при большом токе на нём будет выделяться чрезвычайно большая мощность и потребуется установка дополнительных больших радиаторов или дополнение в виде системы принудительного охлаждения с использованием маленького вентилятора, снятого с компьютерного устройства. Как видите, данный путь влечёт за собой много последствий, которые необходимо будет преодолеть.

Настоящим спасением из данной ситуации стал ШИМ-регулятор, который работает на мощных полевых силовых транзисторах. Они могут коммутировать большие токи (которые достигают 160 Ампер) при напряжении всего в 12-15В на затворе. Следует отметить, что сопротивление у открытого транзистора довольное мало, и благодаря этому можно заметно снизить уровень рассеиваемой мощности. Чтобы создать свой собственный ШИМ-регулятор, понадобится схема управления, которая сможет обеспечить разность напряжения между истоком и затвором в границах 12-15В. Если этого не получится достичь, то сопротивление канала будет сильно увеличиваться и значительно возрастёт рассеиваемая мощность. А это, в свою очередь, может привести к тому, что транзистор перегреется и выйдет из строя.

Выпускается целый ряд микросхем для ШИМ-регуляторов, которые смогут выдержать повышение входного напряжения до уровня 25-30В, при том, что питание будет всего 7-14В. Это позволит включать выходной транзистор в схеме вместе с общим стоком. Это, в свою очередь, необходимо для подключения нагрузки с общим минусом. В качестве примеров можно привести такие образцы: L9610, L9611, U6080B … U6084B. Большинство нагрузок не потребляет ток больше 10 ампер, поэтому они не могут вызвать просадку напряжения. И как результат — использовать можно и простые схемы без доработки в виде дополнительного узла, который будет повышать напряжение. И именно такие образцы ШИМ-регуляторов и будут рассмотрены в статье. Они могут быть построены на основе несимметрического или ждущего мультивибратора. Стоит поговорить про ШИМ-регулятор оборотов двигателя. Об этом далее.

Схема №1

Эта схема ШИМ-регулятора собиралась на инверторах КМОП-микросхемы. Она является генератором прямоугольных импульсов, который действует на 2-х логических элементах. Благодаря диодам здесь отдельно изменяется постоянная времени разряда и заряда частотозадающего конденсатора. Это позволяет менять скважность, которую имеют выходные импульсы, и как результат — значение эффективного напряжения, которое есть на нагрузке. В данной схеме возможно использование любых инвертирующих КМОП-элементов, а также ИЛИ-НЕ и И. В качестве примеров подойдут К176ПУ2, К561ЛН1, К561ЛА7, К561ЛЕ5. Можно использовать и другие виды, но перед этим придётся хорошо подумать о том, как правильно сгруппировать их входы, чтобы они могли выполнять возложенный функционал. Преимущества схемы — доступность и простота элементов. Недостатки — сложность (практически невозможность) доработки и несовершенство относительно изменения диапазона выходного напряжения.

Схема №2

Обладает лучшими характеристиками, нежели первый образец, но сложнее в выполнении. Может регулировать эффективное напряжение на нагрузке в диапазоне 0-12В, до которого изменяется с начального значения 8-12В. Максимальный ток зависит от типа полевого транзистора и может достигать значительных значений. Учитывая, что выходное напряжение является пропорциональным входному управляющему, данную схему можно использовать как часть системы регулирования (для поддержки уровня температуры).

Причины распространения

Чем привлекает автолюбителей ШИМ-регулятор? Следует отметить стремление к увеличению КПД, когда проводится построение вторичных для электронной аппаратуры. Благодаря данному свойству можно данную технологию найти также при изготовлении компьютерных мониторов, дисплеев в телефонах, ноутбуках, планшетах и подобной техники, а не только в автомобилях. Также следует отметить значительную дешевизну, которой отличается данная технология при своём использовании. Также, если решите не покупать, а собирать ШИМ-регулятор собственноручно, то можно сэкономить деньги при усовершенствовании своего собственного автомобиля.

Заключение

Что ж, вы теперь знаете, что собой представляет ШИМ-регулятор мощности, как он работает, и даже можете сами собрать подобные устройства. Поэтому, если есть желание поэкспериментировать с возможностями своего автомобиля, можно сказать по этому поводу только одно — делайте. Причем можете не просто воспользоваться представленными здесь схемами, но и существенно доработать их при наличии соответствующих знаний и опыта. Но даже если всё не получится с первого раза, то вы сможете получить очень ценную вещь — опыт. Кто знает, где он может в следующий раз пригодиться и насколько важным будет его наличие.

Классическая схема широтно-импульсного модуля управления 12-ти вольтовой нагрузкой, схема собрана на основе таймера 555 и полевого транзистора.

Для небольшого настольного станка с 12 В питанием, что купил недавно на Али, понадобился модуль регулятора скорости вращения двигателя. В общем решил сделать свою собственную схему, так как снова заказывать этот блок не хотелось, до и дорого будет готовый брать.

Схема ШИМ контроллера 12В

Поразмыслив пришёл к выводу, что нужна схема для регулятора скорости мотора постоянного тока в виде ШИМ-контроллера. Он может сделать гораздо больше, чем просто изменять скорость двигателя. Данная схема имеет выход 12 вольт с различной скважностью и её можно использовать в качестве многих других целей:

Регулятор скорости мотора;
Светодиодный диммер подсветки;
Регулятор тепла для нагреваемого провода;
Регулятор напряжения для электролитического травления и т. д.

Все запчасти могут куплены за копейки, или выпаяны со старых плат с деталями. Далее список радиодеталей для сборки схемы:

Детали для регулятора

1 х 0,01 мкФ керамический конденсатор
1 х 0.1 мкФ керамический конденсатор
2 х 1N4001 выпрямительные диоды
1 х 1N4004 выпрямительный диод
1 х IRF530 100 В 14 А полевой транзистор
1 х 100 Ом резистор
1 х 1 кОм резистор
1 х NE555 таймер
1 x 8-контактный разъем под м/с
1 х 100 кОм потенциометр
1 х 70 х 100 односторонняя ПП

На этой картинке показана печатная монтажная плата для сборки ШИМ регулятора, но вы можете разработать свой вариант. При пайке обратите внимание на расположение таймера 555. Все остальные детали вполне понятны куда чего.

Есть 3 перемычки на плате: от GND к С1, с контакта 7 555 на D1 и GND к IRF530.

Также на плате есть сквозное отверстие под транзистор IRF530 — это на теплоотвод.

При подключении мотора, нужно проверить направление вращения двигателя, прежде чем переходить к окончательной сборке, хотя электромотор будет исправно работать в любом направлении. Ну вот и вся конструкция, проверенная и 100% рабочая — успехов вам в её самостоятельной сборке!

СХЕМА ШИМ РЕГУЛЯТОРА

Регулировка оборотов электродвигателей в современной электронной технике достигается не изменением питающего напряжения, как это делалось раньше, а подачей на электромотор импульсов тока, разной длительности. Для этих целей и служат, ставшие в последнее время очень популярными — ШИМ (широтно-импульсно модулируемые) регуляторы. Схема универсальная — она же и регулятор оборотов мотора, и яркости ламп, и силы тока в зарядном устройстве.

Схема ШИМ регулятора

Указанная схема отлично работает, печатная плата прилагается.

Без переделки схемы напряжение можно поднимать до 16 вольт. Транзистор ставить в зависимости от мощности нагрузки.

Можно собрать ШИМ регулятор и по такой электрической схеме, с обычным биполярным транзистором:

А при необходимости, вместо составного транзистора КТ827 поставить полевой IRFZ44N, с резистором R1 — 47к. Полевик без радиатора, при нагрузке до 7 ампер, не греется.

Работа ШИМ регулятора

Таймер на микросхеме NE555 следит за напряжением на конденсаторе С1, которое снимает с вывода THR. Как только оно достигнет максимума — открывается внутренний транзистор. Который замыкает вывод DIS на землю. При этом на выходе OUT появляется логический ноль. Конденсатор начинает разряжаться через DIS и когда напряжение на нем станет равно нулю — система перекинется в противоположное состояние — на выходе 1, транзистор закрыт. Конденсатор начинает снова заряжаться и все повторяется вновь.

Заряд конденсатора С1 идет по пути: «R2->верхнее плечо R1 ->D2«, а разряд по пути: D1 -> нижнее плечо R1 -> DIS. Когда вращаем переменный резистор R1, у нас меняются соотношения сопротивлений верхнего и нижнего плеча. Что, соответственно, меняет отношение длины импульса к паузе. Частота задается в основном конденсатором С1 и еще немного зависит от величины сопротивления R1. Меняя отношение сопротивлений заряда/разряда — меняем скважность. Резистор R3 обеспечивает подтяжку выхода к высокому уровню — так так там выход с открытым коллектором. Который не способен самостоятельно выставить высокий уровень.

Рекомендации по сборке и настройке

Диоды можно ставить любые, конденсаторы примерно такого номинала, как на схеме. Отклонения в пределах одного порядка не влияют существенно на работу устройства. На 4.7 нанофарадах, поставленных в С1, например, частота снижается до 18кГц, но ее почти не слышно.

Если после сборки схемы греется ключевой управляющий транзистор, то скорее всего он полностью не открывается. То есть на транзисторе большое падение напряжения (он частично открыт) и через него течет ток. В результате рассеивается большая мощность, на нагрев. Желательно схему параллелить по выходу конденсаторами большой емкости, иначе будет петь и плохо регулировать. Чтобы не свистел — подбирайте С1, свист часто идет от него. В общем область применения очень широкая, особенно перспективным будет её использование в качестве регулятора яркости мощных светодиодных ламп, LED лент и прожекторов, но про это в следующий раз. Статья написана при поддержке ear, ur5rnp, stalker68.

Форум по широтно-импульсным регуляторам

Форум по обсуждению материала СХЕМА ШИМ РЕГУЛЯТОРА

ШИМ регулятор на микросхеме NE555

Приветствую, радиолюбители-самоделкины!

Аббревиатура «ШИМ» довольно часто встречается в технической среде, расшифровывается она как «широтно-импульсная модуляция». Шим-сигнал представляет собой непрерывную последовательность из прямоугольных импульсов, ключевыми параметрами такого сигнала будут являться длительность самого импульса (широта), и частота сигнала. Отношение длительности импульса и длительности паузы между импульсами называется скважностью, она может варьироваться от 0 до 100%, если скважность равна 0 %, сигнал будет полностью отсутствовать. Если начать понемногу увеличивать длительность, то импульсы будут выглядеть как тонкие иголки, если увеличить ещё — один станут похожи на прямоугольники. В случае, когда скважность равна 50%, длительность паузы становится равно длительности самого импульса, если же увеличить скважность до 100%, то сигнал просто превратится в некое постоянное напряжение — паузы между импульсами просто будут отсутствовать. Если же проинтегрировать такую непрерывную последовательность импульсов, то получится некое постоянное напряжение, амплитуда которого будет меньше размаха самих импульсов, причём будет строго зависеть от скважности.

Чем больше процент скважности — тем соответственно будет амплитуда постоянного напряжения после интегрирования. Именно это интересное свойство используется в ШИМ-регуляторах — устройство, мощность которого нужно регулировать, питают не постоянным напряжением, а вот таким сигналом из прямоугольных импульсов, то есть регулируя скважность меняется и напряжение на нагрузке. Интегрирование происходит «автоматически» за счёт присутствия на выходе конденсатора, а также паразитных сопротивлений и индуктивностей. Кроме того, некоторым устройствам, например, нагревателям, совершенно неважно, какая форма у питающего напряжения, импульсы это или постоянный ток. Огромным преимуществом ШИМ-регуляторов является большой КПД — именно по этой причине они и получили такое широкое распространение в электронике. Дело в том, что для создания прямоугольных импульсов на нагрузке управляющий транзистор работает в ключевом режиме — то есть находится всегда в одном из двух состояний, либо полностью закрыт, либо полностью открыт. В первом случае ток через него не протекает вообще, соответственно не выделяется никакого тепла, во втором же случае он представляет из себя перемычку с очень малым падением напряжения — тепло также практически не выделяется, особенно если применять транзисторы с максимально низким сопротивлением открытого канала. Тепловыделение на транзисторе обусловлено, в первую очередь, потерями при переключении транзистора, ведь переключает своё состояние он несколько тысяч раз в секунду.

Таким образом, при коммутировании маломощной нагрузки радиатор не потребуется вообще, а для мощной же (при токе от 5-7А) небольшой радиатор может потребоваться. Схем различных ШИМ-регуляторов в интернете представлено достаточно много, в том числе и на микроконтроллерах с различными дополнительными опциями и наворотами. Представленная же ниже схема является самой типовой и простейшей — она имеет всего один орган управления (переменный резистор), которым будет регулироваться мощность на нагрузке, контакты для подключения самой нагрузки и питающего напряжения, ничего лишнего.

Как можно увидеть, ключевым звеном схемы является микросхема-таймер NE555, которая работает в роли генератора прямоугольных импульсов. Подобный генератор также можно собрать и на паре отдельных транзисторов, но микросхема же обеспечивает большую надёжность работы и стабильность в зависимости от температуры. Резистор R1 — потенциометр, который и будет регулировать мощность. В одном его положении напряжение на нагрузке будет практически равно нуля, а во втором — напряжению питания, так, как будто нагрузка просто подключена напрямую. Этот орган управления можно установить на плате в виде подстроечного резистора, либо вывести на проводах и установить на корпусе с ручкой. Использовать здесь можно практически любой переменный резистор с сопротивлением от 10 до 50 кОм, характеристика должна быть линейной. Резистор R2 задаёт крайнее положение регулировки, установленный на схеме номинал в 1 кОм практически не влияет на границу регулировки. Диоды D1 и D2 — любые кремниевые диоды, например, подойдут дешёвые 1N4148, либо 1N4007. Особое внимание стоит обратить на конденсатор С1, ведь именно от его ёмкости будет зависеть частота работы ШИМ-регулятора. Эта частота может лежать в звуковом диапазоне, то есть быть менее 20 кГц — в этом случае возможно появление высокочастотного свиста от нагрузки. Если после запуска схемы слышен свист — можно уменьшить ёмкость этого конденсатора, в этом случае частота работы схемы просто выйдет за пределы слышимости человеческого уха. Также в этом случае не мешает поставить параллельно выходу схемы конденсатор, ёмкостью 100 нФ, а параллельно с ним электролитический на 100-220 мкФ для подавления пульсаций, то есть интегрирования прямоугольых импульсов. Конденсатор С1 можно использовать керамический, но более предпочтительным вариантом будет плёночный, так как здесь важна термостабильность и изменение ёмкости от температуры может стать критичным. С2 — керамический на 1 нФ.

Q1 на схеме — транзистор, который коммутирует нагрузку, особое внимание стоит уделить выбору этого транзистора, особенно если планирует использование регулятора с мощной нагрузкой. Стандартными вариантами будут распространённые и довольно дешёвые полевые транзисторы IRF740, IRF640, а также более низковольтные IRF3205, IRFZ55. Ключевыми параметрами транзисторов являются максимальный ток, максимальное напряжение (оно должно быть раза в два выше напряжения питания), а также сопротивление открытого канала. Резистор R4 на схеме ограничивает зарядный ток затвора транзистора, а R3 подтягивает затвор к плюсу питания. В данном регуляторе можно применить и биполярный транзистор, хоть он и будет обладать большими потерями и большим нагревом, по сравнению с полевым. Хорошим вариантом будет составной транзистор КТ827, схема с его использованием показана ниже.

А также печатная плата для данной схемы.

Обозначением N в кружке на схеме показана нагрузка, мощность на которой нужно регулировать, это может быть, например, лампочка накаливания, мощные светодиоды, какой-либо нагреватель, электродвигатель, зарядное устройство аккумулятора — практически любая нагрузка постоянного тока. Диод D3 служит для защиты транзистора от выбросов самоиндукции, которые могут возникать при коммутировании нагрузки индуктивного типа. Сюда подойдёт диод 1N4007.

Вся схема выполняется на довольно миниатюрной печатной плате, которая имеет по два контакта с каждой стороны — для подключения нагрузки и питающего напряжения. Также плата имеет посадочное место для установки подстроечного резистора — если используемый вами тип не совпадает с посадочным местом на плате, то можно открыть печатную плату в программе Sprint Layout и подредактировать, файл приложен в архиве в конце статьи. Транзистор можно оставить на плате, если на него не крепится радиатор, в противном же случае его также можно вывести на проводах и посадить на радиатор. Обратите внимание, что все провода для подключения мощной нагрузки нужно брать соответствующего сечения. Ниже показан собранный вариант платы с биполярным транзистором.

Напряжения питания регулятора составляет 9 — 15В, сама схема питается от того же источника, что и коммутируемая нагрузка. Удачной сборки!

Источник (Source)

Шим регулятор напряжения и тока своими руками

Эта самодельная схема может быть использована в качестве регулятора скорости для двигателя постоянного тока 12 В с номинальным током до 5 А или как диммер для 12 В галогенных и светодиодных ламп мощностью до 50 Вт. Управление идёт с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) при частоте следования импульсов около 200 Гц. Естественно частоту можно при необходимости изменить, подобрав по максимальной стабильности и КПД.

Большинство подобных конструкций собирается по гораздо . Здесь же представляем более усовершенствованный вариант, который использует таймер 7555, драйвер на биполярных транзисторах и мощный полевой MOSFET. Такая схематика обеспечивает улучшенное регулирование скорости и работает в широком диапазоне нагрузки. Это действительно очень эффективная схема и стоимость её деталей при покупке для самостоятельной сборки довольно низкая.

В схеме используется Таймер 7555 для создания переменной ширины импульсов около 200 Гц. Он управляет транзистором Q3 (через транзисторы Q1 — Q2), который контролирует скорость электро двигателя или ламп освещения.

Есть много применений для этой схемы, которые будут питаться от 12 В: электродвигатели, вентиляторы или лампы. Использовать её можно в автомобилях, лодках и электротранспортных средствах, в моделях железных дорог и так далее.

Светодиодные лампы на 12 В, например LED ленты, тоже можно смело сюда подключать. Все знают, что светодиодные лампы гораздо более эффективны, чем галогенные или накаливания, они прослужит намного дольше. А если надо — питайте ШИМ-контроллер от 24 и более вольт, так как сама микросхема с буферным каскадом имеют стабилизатор питания.

Схема регулятора оборотов двигателя постоянного тока работает на принципах широтно-импульсной модуляции и применяется для изменения оборотов двигателя постоянного тока на 12 вольт. Регулирование частоты вращения вала двигателя при помощи широтно-импульсной модуляции дает больший КПД, чем при применение простого изменения постоянного напряжения подаваемого на двигатель, хотя эти схемы мы тоже рассмотрим

Двигатель подключен в цепь к полевому транзистору который управляется широтно-импульсной модуляцией осуществляемой на микросхеме таймере NE555, поэтому и схема получилась такой простой.

ШИМ регулятор реализован с помощью обычного генератора импульсов на нестабильном мультивибраторе, генерирующий импульсы с частотой следования 50 Гц и построенного на популярном таймере NE555. Сигналы поступающие с мультивибратора создают поле смещения на затворе полевого транзистора. Длительность положительного импульса настраивается при помощи переменного сопротивления R2. Чем выше длительность положительного импульса поступающего на затвор полевого транзистора, тем большая мощность
подается на электродвигатель постоянного тока. И на оборот чем меньше длительность импульса, тем слабее вращается электродвигатель. Эта схема прекрасно работает от аккумуляторной батареи на 12 вольт.

Скорость 6 вольтового моторчика можно регулируется в пределах 5-95%

Регулировка оборотов в этой схеме достигается подачей на электромотор импульсов напряжения, различной длительности. Для этих целей используются ШИМ (широтно-импульсные модуляторы). В данном случае широтно-импульсное регулирование обеспечивается микроконтроллер PIC. Для управления скоростью вращения двигателя используются две кнопки SB1 и SB2, «Больше» и «Меньше». Изменять скорость вращенияможно только при нажатом тумблере «Пуск». Длительность импульса при этом изменяется, в процентном отношении к периоду, от 30 — 100%.

В качестве стабилизатора напряжения микроконтроллера PIC16F628A, используется трехвыводной стабилизатор КР1158ЕН5В, имеющий низкое падение напряжение «вход-выход», всего около 0,6В. Максимальное входное напряжение — 30В. Все это позволяет применять двигатели с напряжением от 6В до 27В. В роли силового ключа используется составной транзистор КТ829А который желательно установить на радиатор.

Устройство собрано на печатной плате размерами 61 х 52мм. Скачать рисунок печатной платы и файл прошивки можно по ссылке выше. (Смотри в архиве папку 027-el
)

ШИМ-РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОВЕЛОСИПЕДА

Данный модуль предназначен для установки в электровелосипеды — в качестве блока управления электрическим приводом. Он работает с двигателем постоянного тока и аккумуляторной батареей на 15 — 95 В (любая в указанном диапазоне соответствующая двигателю).

Контроллер является элементом, необходимым для управления скоростью двигателя. Он ограничивает количество энергии идущей на двигатель, чтобы контролировать его скорость вращения. К сожалению, большинство доступных на рынке контроллеров не могут работать при таком высоком напряжении (либо ограничение по мощности). Поэтому решено было спроектировать и построить свой собственный ШИМ-контроллер, который мог бы работать с двигателем более высокого напряжения и тока.

Поскольку нужно контролировать скорость вращения двигателя постоянного тока, можем использовать две технологии:

понижающий преобразователь который уменьшит напряжение, подаваемое на обмотку двигателя,
ШИМ-управление (широтно-импульсная модуляция).

Конструкция инвертора довольно сложна, поэтому применим ШИМ. Этот метод относительно прост, может с высокой частотой контролировать скорость, с которой аккумулятор подключается и отключается от двигателя. Для изменения скорости изменяется время переключения между нагрузкой (двигателем) и АКБ.

Принципиальная схема мощного ШИМ регулятора

Переключение напряжения не может быть реализовано с помощью механического переключателя — ни один из них не выдержит такие большие и постоянные нагрузки, поэтому правильный выбор для таких схем — транзистор полевой MOSFET с N-каналом. Необходимо выбрать подходящую модель для этих требований — частота переключения, напряжение и ток.

Для управления транзисторами в схеме необходим сигнал ШИМ. Сгенерируем его используя классическую микросхему 555. Это простой универсальный таймер, который позволяет создавать множество устройств, в том числе управляемый генератор сигналов ШИМ. В такой схеме частота переключения постоянна, а изменение положения потенциометра изменяет скважность.

М/с NE555 может питаться постоянным напряжением до 15 В. Она не может питаться непосредственно от аккумулятора электровелосипеда. Именно поэтому добавлен модуль импульсного питания на основе интегральной микросхемы LM5008. Это понижающий преобразователь, который снижает напряжение с 80 В до 10 В, используемых для питания таймера 555 и охлаждающих вентиляторов.

Из-за высокого тока протекающего в схеме, использовались 4 транзистора MOSFET IRFPC60LC, соединенных параллельно. Каждый элемент может работать с напряжением Vds до 600 В и током стока до 16 А. Объединенные четыре таких транзистора позволяет достичь 64 А тока контроллера, что при напряжении питания 80 В дает более 5 кВт — намного больше, чем необходимо для управления двигателем в данном электровелосипеде.

Печатная плата ШИМ-регулятора

Разработка отдельной печатной платы поможет не только компактно объединить все элементы, но также позволит использовать этот готовый ШИМ-модуль в других проектах — и не только с двигателями постоянного тока, ШИМ-модуляция идеально подходит, например, для управления нагревателями.

Идея проектирования печатной платы может показаться сложной, но стоит иметь свои собственные печатные платы. Имея это в виду, автор спроектировал печатную плату для модуля регулятора скорости.

При проектировании печатной платы самое важное, что нужно помнить, это обеспечить правильную ширину токовых путей. Высокий ток, который должен проходить через транзисторы к двигателю, также будет проходить через фольгу платы и нагревать её.

На печатной плате добавлены монтажные отверстия, которые облегчат установку модуля в готовый электробайк, а также место для установки радиатора и вентилятора, который будет охлаждать работающие транзисторы.

Чтобы облегчить сборку нужно начать с самых маленьких элементов на печатной плате: в нашем случае это преобразователь LM5008 и компоненты SMD. После пайки дискретных компонентов инвертора LM5008 можем припаять большую катушку по источнику питания и начать пайку более крупных компонентов. В конце установить таймер 555, а затем силовые транзисторы.

При таком огромном количестве энергии, с которым имеет дело создаваемый контроллер, будет выделяться много тепла. Полевые транзисторы будут в основном нагреваться, поэтому надо обеспечить их достаточным охлаждением. Это делается с помощью радиатора с вентилятором.

После установки радиатора схема готова к настройке и дальнейшей работе.

Тестирование ШИМ контроллера

Для тестирования контроллера будем использовать набор ячеек литиевых батарей с номинальным напряжением 80 В, которые применяются для данного электрического велосипеда. Контроллер временно подключен к аккумулятору и мотору, который прикреплен к велосипеду, чтобы приводить в движение заднее колесо. Поворачивая потенциометр по часовой стрелке, двигатель должен начать вращаться постепенно и увеличивать скорость, пропорциональную вращению ручки.

Чтобы проверить регулятор скорости на реальной нагрузке, надо смонтировать все на своем месте. Посмотреть как он держит нагрузку, вес, долгое время работы и воздействие атмосферной влажности (лучше покрыть плату лаком).

Шим регулятор напряжения для постоянного эл мотора

Регулировка оборотов электродвигателей в современной электронной технике достигается не изменением питающего напряжения, как это делалось раньше, а подачей на электромотор импульсов тока, разной длительности. Для этих целей и служат, ставшие в последнее время очень популярными – ШИМ (широтно-импульсно модулируемые) регуляторы. Схема универсальная – она же и регулятор оборотов мотора, и яркости ламп, и силы тока в зарядном устройстве.

Схема ШИМ регулятора

Указанная схема отлично работает, печатная плата прилагается.

Можно собрать ШИМ регулятор и по такой электрической схеме, с обычным биполярным транзистором:

А при необходимости, вместо составного транзистора КТ827 поставить полевой IRFZ44N, с резистором R1 – 47к. Полевик без радиатора, при нагрузке до 7 ампер, не греется.

Работа ШИМ регулятора

Таймер на микросхеме NE555 следит за напряжением на конденсаторе С1, которое снимает с вывода THR. Как только оно достигнет максимума – открывается внутренний транзистор. Который замыкает вывод DIS на землю. При этом на выходе OUT появляется логический ноль. Конденсатор начинает разряжаться через DIS и когда напряжение на нем станет равно нулю – система перекинется в противоположное состояние — на выходе 1, транзистор закрыт. Конденсатор начинает снова заряжаться и все повторяется вновь.

Заряд конденсатора С1 идет по пути: «R2->верхнее плечо R1 ->D2«, а разряд по пути: D1 -> нижнее плечо R1 -> DIS. Когда вращаем переменный резистор R1, у нас меняются соотношения сопротивлений верхнего и нижнего плеча. Что, соответственно, меняет отношение длины импульса к паузе. Частота задается в основном конденсатором С1 и еще немного зависит от величины сопротивления R1. Меняя отношение сопротивлений заряда/разряда – меняем скважность. Резистор R3 обеспечивает подтяжку выхода к высокому уровню — так так там выход с открытым коллектором. Который не способен самостоятельно выставить высокий уровень.

Рекомендации по сборке и настройке

Если после сборки схемы греется ключевой управляющий транзистор, то скорее всего он полностью не открывается. То есть на транзисторе большое падение напряжения (он частично открыт) и через него течет ток. В результате рассеивается большая мощность, на нагрев. Желательно схему параллелить по выходу конденсаторами большой емкости, иначе будет петь и плохо регулировать. Чтобы не свистел – подбирайте С1, свист часто идет от него. В общем область применения очень широкая, особенно перспективным будет её использование в качестве регулятора яркости мощных светодиодных ламп, LED лент и прожекторов, но про это в следующий раз. Статья написана при поддержке ear, ur5rnp, stalker68.

На простых механизмах удобно устанавливать аналоговые регуляторы тока. К примеру, они могут изменить скорость вращения вала мотора. С технической стороны выполнить такой регулятор просто (потребуется установка одного транзистора). Применим для регулировки независимой скорости моторов в робототехнике и источниках питания. Наиболее распространены два варианта регуляторов: одноканальные и двухканальные.

Видео №1 . Одноканальный регулятор в работе. Меняет скорость кручения вала мотора посредством вращения ручки переменного резистора.

Видео №2. Увеличение скорости кручения вала мотора при работе одноканального регулятора. Рост числа оборотов от минимального до максимального значения при вращении ручки переменного резистора.

Видео №3 . Двухканальный регулятор в работе. Независимая установка скорости кручения валов моторов на базе подстроечных резисторов.

Видео №4. Напряжение на выходе регулятора измерено цифровым мультиметром. Полученное значение равно напряжению батарейки, от которого отняли 0,6 вольт (разница возникает из-за падения напряжения на переходе транзистора). При использовании батарейки в 9,55 вольт, фиксируется изменение от 0 до 8,9 вольт.

Функции и основные характеристики

Ток нагрузки одноканального (фото. 1) и двухканального (фото. 2) регуляторов не превышает 1,5 А. Поэтому для повышения нагрузочной способности производят замену транзистора КТ815А на КТ972А. Нумерация выводов для этих транзисторов совпадает (э-к-б). Но модель КТ972А работоспособна с токами до 4А.

Одноканальный регулятор для мотора

Устройство управляет одним мотором, питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт.

Конструкция устройства

Основные элементы конструкции регулятора представлены на фото. 3. Устройство состоит из пяти компонентов: два резистор переменного сопротивления с сопротивлением 10 кОм (№1) и 1 кОм (№2), транзистор модели КТ815А (№3), пара двухсекционных винтовых клеммника на выход для подключения мотора (№4) и вход для подключения батарейки (№5).

Примечание 1. Установка винтовых клеммников не обязательна. С помощью тонкого монтажного многожильного провода можно подключить мотор и источник питания напрямую.

Принцип работы

Порядок работы регулятора мотора описывает электросхема (рис. 1). С учетом полярности на разъем ХТ1 подают постоянное напряжение. Лампочку или мотор подключают к разъему ХТ2. На входе включают переменный резистор R1, вращение его ручки изменяет потенциал на среднем выходе в противовес минусу батарейки. Через токоограничитель R2 произведено подключение среднего выхода к базовому выводу транзистора VT1. При этом транзистор включен по схеме регулярного тока. Положительный потенциал на базовом выходе увеличивается при перемещении вверх среднего вывода от плавного вращения ручки переменного резистора. Происходит увеличение тока, которое обусловлено снижением сопротивления перехода коллектор-эмитттер в транзисторе VT1. Потенциал будет уменьшаться, если ситуация будет обратной.

Принципиальная электрическая схема

Материалы и детали

Необходима печатная плата размером 20х30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита (допустимая толщина 1-1,5 мм). В таблице 1 приведен список радиокомпонентов.

Примечание 2. Необходимый для устройства переменный резистор может быть любого производства, важно соблюсти для него значения сопротивления тока указанные в таблице 1.

Примечание 3. Для регулировки токов выше 1,5А транзистор КТ815Г заменяют на более мощный КТ972А (с максимальным током 4А). При этом рисунок печатной платы менять не требуется, так как распределение выводов у обоих транзисторов идентично.

Процесс сборки

Для дальнейшей работы нужно скачать архивный файл, размещенный в конце статьи, разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора (файл termo1), а монтажный чертеж (файл montag1) – на белом листе офисной (формат А4).

Далее чертеж монтажной платы (№1 на фото. 4) наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы (№2 на фото. 4). Необходимо сделать отверстия (№3 на фото. 14) на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпадать. На фото.5 показана цоколёвка транзистора КТ815.

Вход и выход клеммников-разъемов маркируют белым цветом . Через клипсу к клеммнику подключается источник напряжения. Полностью собранный одноканальный регулятор отображен на фото. Источник питания (батарея 9 вольт) подключается на финальном этапе сборки. Теперь можно регулировать скорость вращения вала с помощью мотора, для этого нужно плавно вращать ручку регулировки переменного резистора.

Для тестирования устройства необходимо из архива распечатать чертеж диска. Далее нужно наклеить этот чертеж (№1) на плотную и тонкую картонную бумагу (№2 ). Затем с помощью ножниц вырезается диск (№3).

Полученную заготовку переворачивают (№1 ) и к центру крепят квадрат черной изоленты (№2) для лучшего сцепления поверхности вала мотора с диском. Нужно сделать отверстие (№3) как указано на изображении. Затем диск устанавливают на вал мотора и можно приступать к испытаниям. Одноканальный регулятор мотора готов!

Двухканальный регулятор для мотора

Используется для независимого управления парой моторов одновременно. Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт. Ток нагрузки рассчитан до 1,5А на каждый канал.

Конструкция устройства

Основные компоненты конструкции представлены на фото.10 и включают: два подстроечных резистора для регулировки 2-го канала (№1) и 1-го канала (№2), три двухсекционных винтовых клеммника для выхода на 2-ой мотор (№3), для выхода на 1-ый мотор (№4) и для входа (№5).

Примечание.1 Установка винтовых клеммников не обязательна. С помощью тонкого монтажного многожильного провода можно подключить мотор и источник питания напрямую.

Принцип работы

Схема двухканального регулятора идентична электрической схеме одноканального регулятора. Состоит из двух частей (рис.2). Основное отличие: резистор переменного сопротивления замен на подстроечный резистор. Скорость вращения валов устанавливается заранее.

Примечание.2. Для оперативной регулировки скорости кручения моторов подстроечные резисторы заменяют с помощью монтажного провода с резисторами переменного сопротивления с показателями сопротивлений, указанными на схеме.

Материалы и детали

Понадобится печатная плата размером 30х30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита толщиной 1-1,5 мм. В таблице 2 приведен список радиокомпонентов.

Процесс сборки

После скачивания архивного файла, размещенного в конце статьи, нужно разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора для термоперевода (файл termo2), а монтажный чертеж (файл montag2) – на белом листе офисной (формат А4).

Чертеж монтажной платы наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы . Формируют отверстия на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпасть. Производится цоколёвка транзистора КТ815. Для проверки нужно временно соединить монтажным проводом входы 1 и 2 .

Любой из входов подключают к полюсу источника питания (в примере показана батарейка 9 вольт). Минус источника питания при этом крепят к центру клеммника. Важно помнить: черный провод «-», а красный «+».

Моторы должны быть подключены к двум клеммникам, также необходимо установить нужную скорость. После успешных испытаний нужно удалить временное соединение входов и установить устройство на модель робота. Двухканальный регулятор мотора готов!

В АРХИВЕ представленные необходимые схемы и чертежи для работы. Эмиттеры транзисторов помечены красными стрелками.

Регулировать напряжение питания мощных потребителей удобно с помощью регуляторов с широтно-импульсной модуляцией. Преимущество таких регуляторов заключается в том, что выходной транзистор работает в ключевом режиме, а значить имеет два состояния – открытое или закрытое. Известно, что наибольший нагрев транзистора происходит в полуоткрытом состоянии, что приводит к необходимости устанавливать его на радиатор большой площади и спасать его от перегрева.

Предлагаю простую схему ШИМ регулятора. Питается устройство от источника постоянного напряжения 12В. При указанном экземпляре транзистора, выдерживает ток до 10А.

Рассмотрим работу устройства: На транзисторах VT1 и VT2 собран мультивибратор с регулируемой скважностью импульсов. Частота следования импульсов около 7кГц. С коллектора транзистора VT2 импульсы поступают на ключевой транзистор VT3, который управляет нагрузкой. Скважность регулируется переменным резистором R4. При крайнем левом положении движка этого резистора, см. верхнюю диаграмму, импульсы на выходе устройства узкие, что свидетельствует о минимальной выходной мощности регулятора. При крайнем правом положении, см. нижнюю диаграмму, импульсы широкие, регулятор работает на полную мощность.

Диаграмма работы ШИМ в КТ1

С помощью данного регулятора можно управлять бытовыми лампами накаливания на 12 В, двигателем постоянного тока с изолированным корпусом. В случае применения регулятора в автомобиле, где минус соединён с корпусом, подключение следует выполнять через p-n-p транзистор, как показано на рисунке.
Детали: В генераторе могут работать практически любые низкочастотные транзисторы, например КТ315, КТ3102. Ключевой транзистор IRF3205, IRF9530. Транзистор p-n-p П210 заменим на КТ825, при этом нагрузку можно подключать на ток до 20А!

Варианты включения ШИМ регулятора

И в заключении следует сказать, что данный регулятор работает в моей машине с двигателем обогрева салона уже более двух лет.

Руководство покупателя — нужен ли мне контроллер заряда солнечной энергии с ШИМ или MPPT?

Зачем нужен солнечный контроллер заряда

Посмотреть все контроллеры заряда от солнечных батарей: Щелкните здесь

Контроллер заряда солнечной батареи (часто называемый регулятором) похож на обычное зарядное устройство, т.е. он регулирует ток, протекающий от солнечной панели в батарею, чтобы избежать перезарядки батарей. (Если вам не нужно понимать причины, прокрутите до конца простую блок-схему) .Как и в случае с зарядным устройством обычного качества, используются различные типы аккумуляторов, можно выбрать напряжение поглощения, напряжение холостого хода, а иногда также можно выбрать периоды времени и / или остаточный ток. Они особенно подходят для литий-железо-фосфатных батарей, так как после полной зарядки контроллер остается на установленном плавающем или удерживающем напряжении около 13,6 В (3,4 В на элемент) в течение оставшейся части дня.

Наиболее распространенный профиль заряда — это та же основная последовательность, что и для качественного сетевого зарядного устройства, т.е.е. объемный режим> режим абсорбции> режим поплавка. Вход в режим оптовой заправки происходит по адресу:

восход утром
, если напряжение батареи падает ниже определенного напряжения в течение более установленного периода времени, например 5 секунд (повторный вход)

Этот повторный вход в режим большой емкости хорошо работает со свинцово-кислотными аккумуляторами, поскольку падение и падение напряжения хуже, чем для литиевых аккумуляторов, которые поддерживают более высокое и стабильное напряжение на протяжении большей части цикла разряда.

Литиевые батареи (LiFePO4) не получают выгоды от повторного входа в объемный режим в течение дня, так как внутреннее сопротивление литиевых батарей увеличивается при высоком (и низком) состоянии заряда, как показано оранжевыми вертикальными линиями в таблице ниже и необходимо только время от времени балансировать ячейки, что может быть сделано только вокруг напряжения поглощения. Связанная с этим причина состоит в том, чтобы избежать быстрого и большого изменения напряжения, которое будет происходить в этих регионах при включении и выключении больших нагрузок.

Литиевые батареи

не имеют определенного «напряжения холостого хода», и поэтому «напряжение холостого хода» контроллера должно быть установлено равным или чуть ниже «напряжения колена заряда» (как указано в таблице ниже) заряда LiFePO4. профиль, т.е. 3,4 В на элемент или 13,6 В для аккумулятора 12 В. Контроллер должен удерживать это напряжение в течение оставшейся части дня после полной зарядки аккумулятора.

Разница между контроллерами заряда солнечных батарей PWM и MPPT

Суть различия:

С ШИМ-контроллером ток выводится из панели чуть выше напряжения батареи, тогда как
С контроллером MPPT ток выводится из панели на панели «максимальное напряжение питания» (подумайте о контроллере MPPT как о «интеллектуальном преобразователе постоянного тока в постоянный»).

Вы часто видите лозунги, такие как «вы получите 20% или более энергии, получаемой от контроллера MPPT».Эта дополнительная плата на самом деле значительно различается, и ниже приводится сравнение, предполагая, что панель находится на полном солнце, а контроллер находится в режиме объемной зарядки. Игнорирование падений напряжения и использование простой панели и простой математики в качестве примера:

Максимальный ток питания панели (Имп.) = 5,0 А

Максимальное напряжение питания панели (Vmp) = 18 В

Напряжение аккумулятора = 13 В (напряжение аккумулятора может варьироваться от 10,8 В до 14,4 В в режиме абсорбционной зарядки).При 13 В усилитель панели будет немного выше, чем максимальный усилитель мощности, скажем, 5,2 А

С контроллером PWM потребляемая мощность панели составляет 5,2 А * 13 В = 67,6 Вт. Это количество энергии будет потребляться независимо от температуры панели, при условии, что напряжение панели остается выше напряжения батареи.

С контроллером MPPT мощность панели составляет 5,0 А * 18 В = 90 Вт, т.е. на 25% больше. Однако это слишком оптимистично, поскольку напряжение падает с ростом температуры; Таким образом, если предположить, что температура панели повышается, скажем, на 30 ° C выше температуры стандартных условий испытаний (STC), составляющей 25 ° C, и напряжение падает на 4% на каждые 10 ° C, т.е.е. всего 12%, тогда мощность, потребляемая MPPT, будет 5 А * 15,84 В = 79,2 Вт, то есть на 17,2% больше мощности, чем у ШИМ-контроллера.

Таким образом, наблюдается увеличение сбора энергии с помощью контроллеров MPPT, но процентное увеличение сбора значительно варьируется в течение дня.

Различия в работе ШИМ и MPPT:

ШИМ:

Контроллер ШИМ (широтно-импульсной модуляции) можно рассматривать как (электронный) переключатель между солнечными панелями и батареей:

Переключатель включен, когда режим зарядки находится в режиме объемной зарядки
Переключатель «щелкает» ВКЛ и ВЫКЛ по мере необходимости (широтно-импульсная модуляция), чтобы поддерживать напряжение батареи на уровне напряжения поглощения.
Выключатель выключен в конце абсорбции, в то время как напряжение батареи падает до плавающего напряжения
Переключатель снова включается и выключается по мере необходимости (широтно-импульсная модуляция), чтобы удерживать напряжение батареи на уровне плавающего напряжения.

Обратите внимание, что когда переключатель находится в положении ВЫКЛ, напряжение на панели будет равным напряжению холостого хода (Voc), а когда переключатель находится в положении ВКЛ, напряжение на панели будет равно напряжению батареи + падение напряжения между панелью и контроллером.

Лучшее соответствие панели для ШИМ-контроллера:

Лучшая панель для ШИМ-контроллера — это панель с напряжением, которое чуть выше, чем требуется для зарядки аккумулятора, и с учетом температуры, как правило, панель с Vmp (максимальное напряжение питания) около 18 В для зарядки аккумулятора. Аккумулятор 12 В. Их часто называют панелями на 12 В, хотя их напряжение в напряжении около 18 В.

MPPT:

Контроллер MPPT можно рассматривать как «интеллектуальный преобразователь постоянного тока в постоянный», т.е.е. он понижает напряжение панели (следовательно, можно использовать «домашние панели») до напряжения, необходимого для зарядки аккумулятора. Ток увеличивается в той же пропорции, что и падение напряжения (без учета потерь на нагрев в электронике), как в обычном понижающем преобразователе постоянного тока в постоянный.

«Умный» элемент преобразователя постоянного тока в постоянный — это мониторинг точки максимальной мощности панели, которая будет меняться в течение дня в зависимости от интенсивности и угла наклона солнца, температуры панели, затенения и состояния панели (ей).Затем «умные устройства» регулируют входное напряжение преобразователя постоянного тока в постоянный — на «инженерном языке» он обеспечивает согласованную нагрузку на панель.

Лучшее соответствие панели для контроллера MPPT:

Для согласования панели с контроллером MPPT рекомендуется проверить следующее:

Напряжение холостого хода панели (Voc) должно быть ниже допустимого напряжения.
Voc должен быть выше «пускового напряжения», чтобы контроллер «сработал».
Максимальный ток короткого замыкания панели (Isc) должен находиться в пределах указанного диапазона
Максимальная мощность массива — некоторые контроллеры допускают «завышение размера», например.g Redarc Manager 30 может иметь подключенную мощность до 520 Вт

Выбор подходящего солнечного контроллера / регулятора

ШИМ — хороший недорогой вариант:

• для небольших систем

• где эффективность системы не критична, например, капельная зарядка.

• для солнечных панелей с максимальным напряжением питания (Vmp) до 18 В для зарядки аккумулятора 12 В (36 В для аккумулятора 24 В и т. Д.).

Контроллер MPPT лучший:

• Для более крупных систем, где целесообразно использование дополнительных 20% * или более энергии

• Когда напряжение солнечной батареи существенно выше, чем напряжение батареи e.грамм. с помощью домашних панелей, для зарядки аккумуляторов 12В

* Контроллер MPPT даст более высокую отдачу по сравнению с контроллером PWM при увеличении напряжения панели. Т.е. панель eArche мощностью 160 Вт, использующая 36 обычных монокристаллических ячеек с максимальной мощностью 8,4 А, будет обеспечивать около 8,6 А при 12 В; в то время как панель 180 Вт, имеющая еще 4 ячейки, будет обеспечивать такую же силу тока, но 4 дополнительных ячейки увеличивают напряжение панели на 2 В. Контроллер PWM не будет собирать дополнительную энергию, но контроллер MPPT будет собирать дополнительные 11.1% (4/36) от панели 180 Вт.

По тому же принципу для всех панелей, использующих элементы SunPower с более чем 32 ячейками, требуется контроллер заряда MPPT, в противном случае контроллер PWM будет собирать ту же энергию с панелей с 36, 40, 44 ячейками, что и с панели с 32 ячейками.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы увидеть продукты

Характеристики и опции солнечного контроллера заряда

Смарт Bluetooth

Контроллеры

Victron SmartSolar имеют встроенный Bluetooth для удаленного мониторинга MPPT путем сопряжения его со смартфоном или другим устройством через приложение Victron.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы увидеть продукты

Контроллеры Boost MPPT

Контроллеры заряда

Genasun «Boost» MPPT позволяют заряжать аккумуляторы, которые имеют более высокое напряжение, чем панель.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы увидеть продукты

Комбинированное зарядное устройство MPPT и DC-DC

Функция MPPT является естественным дополнением к функции зарядного устройства DC-DC, и есть несколько качественных брендов, которые предоставляют ее в стадии разработки.
Один блок можно использовать отдельно, так как он автоматически переключается между зарядкой генератора и зарядкой от солнечной энергии. Для более крупных систем мы предпочитаем использовать отдельный контроллер MPPT для фиксированных панелей на крыше и использовать комбинированный MPPT / DC-DC с переносными панелями. В этом случае разъем Андерсона размещается на внешней стороне автофургона, который затем подключается к солнечному входу блока MPPT / DC-DC.

Обратите внимание, что емкость аккумулятора должна быть достаточной, чтобы суммарный зарядный ток от одновременной зарядки от генератора переменного тока и солнечных панелей на крыше не превышал максимальный зарядный ток, рекомендованный производителями.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы увидеть продукты

Варианты дешевле

Дешевые контроллеры могут быть помечены как MPPT, но тестирование показало, что некоторые из них на самом деле являются контроллерами PWM.
Дешевые контроллеры могут не иметь защиты аккумулятора от перенапряжения, что может привести к перезарядке аккумулятора и потенциальному повреждению аккумулятора, поэтому покупатель будет осторожен.

Несколько солнечных зарядных устройств

При правильном подключении можно добавить несколько солнечных зарядных устройств (любая комбинация типа и мощности) для зарядки аккумулятора.Правильная проводка означает, что каждое солнечное зарядное устройство в идеале подключается отдельно и непосредственно к клеммам аккумулятора. Этот идеальный случай означает, что каждый контроллер «видит» напряжение батареи и на него не влияет ток, исходящий от других контроллеров заряда. Контроллеры, очевидно, не будут иметь идентичных зарядных характеристик и могут иметь разные настройки; и они будут заряжаться в соответствии со своими запрограммированными характеристиками. Эта ситуация ничем не отличается от зарядки аккумулятора от сети / генератора одновременно с зарядкой от солнечной батареи.В современных контроллерах ток не будет течь обратно от батареи к контроллеру (за исключением очень небольшого тока покоя).

Простая блок-схема

Мне нужен контроллер солнечного заряда

Vmp солнечной панели больше:
— 19 В для батареи 12 В
— 34 В для батареи 24 В
— 49 В для батареи 36 В
— 64 В для батареи 48 В

Vmp солнечной панели находится в пределах:
— 17-19 В для батареи 12 В
— 30-34 В для батареи 24 В
— 43-49 В для батареи 36 В
— 56-64 В для батареи 48 В

Vmp солнечной панели меньше:
— 13 В для батареи 12 В
— 26 В для батареи 24 В
— 41 В для батареи 36 В
— 43 В для батареи 48 В

Щелкните ссылки для получения дополнительной информации о том, как выбирать между брендами.

Как работают контроллеры заряда | DIY солнечные и возобновляемые источники энергии

Контроллер заряда является неотъемлемой частью почти всех энергосистем, которые заряжают батареи, независимо от того, являются ли они источниками энергии солнечные панели, ветер, гидроэнергетика, топливо или коммунальные сети. Его цель состоит в том, чтобы ваши батареи глубокого цикла были правильно запитаны и безопасны в течение длительного времени.

Основные функции контроллера довольно просты. Контроллеры заряда блокируют обратный ток и предотвращают перезарядку аккумулятора.Некоторые контроллеры также предотвращают чрезмерную разрядку батареи, защищают от электрической перегрузки и / или отображают состояние батареи и поток энергии. Давайте рассмотрим каждую функцию по отдельности.

Блокировка обратного тока

Солнечные батареи работают, прокачивая ток через батарею в одном направлении. Ночью панели могут пропускать небольшой ток в обратном направлении, вызывая небольшую разрядку аккумулятора. (Наш термин «батарея» обозначает либо отдельную батарею, либо группу батарей.) Потенциальная потеря незначительна, но ее легко предотвратить. Некоторые типы ветряных и гидрогенераторов также потребляют обратный ток при остановке (большинство из них не работают, за исключением аварийных состояний).

В большинстве контроллеров зарядный ток проходит через полупроводник (транзистор), который действует как вентиль для управления током. Его называют «полупроводником», потому что он пропускает ток только в одном направлении. Он предотвращает обратный ток без каких-либо дополнительных усилий и затрат.

В некоторых старых контроллерах электромагнитная катушка размыкает и замыкает механический переключатель (называемый реле — вы можете слышать, как оно включается и выключается.) Реле выключается ночью, чтобы заблокировать обратный ток. Эти контроллеры иногда называют контроллерами шунтирования вызовов.

Если вы используете солнечную батарею только для непрерывной зарядки аккумулятора (очень маленький массив по сравнению с размером батареи), то вам может не понадобиться контроллер заряда. Это редкое приложение. Примером может служить крошечный модуль обслуживания, который предотвращает разряд аккумулятора в припаркованном автомобиле, но не выдерживает значительных нагрузок. В этом случае вы можете установить простой диод, чтобы заблокировать обратный ток.Диод, используемый для этой цели, называется «блокирующим диодом».

Предотвращение перезарядки

Когда аккумулятор полностью заряжен, он больше не может накапливать поступающую энергию. Если энергия продолжает подаваться с полной скоростью, напряжение батареи становится слишком высоким. Вода разделяется на водород и кислород и быстро пузырится. (Похоже, он кипит, поэтому мы иногда его так называем, хотя на самом деле он не горячий.) Имеется чрезмерная потеря воды и вероятность того, что газ может воспламениться и вызвать небольшой взрыв.Батарея также быстро разряжается и может перегреться. Избыточное напряжение также может вызвать перегрузку ваших нагрузок (освещение, бытовые приборы и т. Д.) Или привести к отключению инвертора.

Предотвращение перезарядки — это просто вопрос уменьшения потока энергии к батарее, когда батарея достигает определенного напряжения. Когда напряжение падает из-за более низкой интенсивности солнечного света или увеличения потребления электроэнергии, контроллер снова разрешает максимально возможный заряд. Это называется «регулировкой напряжения».

Это самая важная функция всех контроллеров заряда.Контроллер «смотрит» на напряжение и в ответ регулирует заряд аккумулятора. Некоторые контроллеры регулируют поток энергии к батарее, полностью или полностью отключая ток. Это называется «управление включением / выключением». Другие уменьшают ток постепенно. Это называется «широтно-импульсной модуляцией» (ШИМ). Оба метода хорошо работают при правильной настройке для вашего типа батареи.

Контроллеры заряда

PWM поддерживают постоянное напряжение. Если ШИМ-контроллер имеет двухступенчатое регулирование, он сначала будет поддерживать напряжение на безопасном максимальном уровне, чтобы аккумулятор полностью зарядился.Затем он снизит напряжение, чтобы поддерживать «завершающий» или «непрерывный» заряд. Двухступенчатое регулирование важно для системы, которая может испытывать много дней или недель избытка энергии (или небольшого использования энергии). Он поддерживает полный заряд, но сводит к минимуму потерю воды и стресс.

Напряжения, при которых контроллер изменяет скорость заряда, называются уставками. При определении идеальных уставок существует некоторый компромисс между быстрой зарядкой до захода солнца и небольшой перезарядкой аккумулятора.

Определение уставок зависит от предполагаемых моделей использования, типа батареи и, в некоторой степени, от опыта и философии разработчика или оператора системы. Некоторые контроллеры имеют регулируемые уставки, а другие нет.

Зависимость контрольных уставок от температуры

Идеальные уставки напряжения для контроля заряда зависят от температуры аккумулятора. Некоторые контроллеры имеют функцию, называемую «температурной компенсацией». Когда контроллер обнаруживает низкую температуру батареи, он повышает заданные значения.В противном случае, когда аккумулятор холодный, он слишком быстро снизит заряд. Если ваши батареи подвергаются колебаниям температуры более чем примерно на 30 ° F (17 ° C), компенсация необходима.

Некоторые контроллеры имеют встроенный датчик температуры. Такой контроллер должен быть установлен в месте, где температура близка к температуре батарей. У лучших контроллеров есть выносной датчик температуры на небольшом кабеле. Датчик должен быть подключен непосредственно к батарее, чтобы сообщать о своей температуре контроллеру.

Альтернативой автоматической температурной компенсации является ручная регулировка заданных значений (если возможно) в соответствии с сезоном. Может быть, достаточно делать это только два раза в год, весной и осенью.

Контрольные уставки в зависимости от типа батареи

Идеальные уставки для контроля заряда зависят от конструкции аккумулятора. В подавляющем большинстве систем возобновляемой энергии используются свинцово-кислотные батареи глубокого цикла либо затопленного, либо герметичного типа. Залитые батареи залиты жидкостью.Это стандартные экономичные батареи глубокого разряда.

Герметичные батареи используют пропитанные прокладки между пластинами. Их также называют «регулируемыми клапанами» или «абсорбирующим стекломатом» или просто «необслуживаемыми». Их нужно регулировать до немного более низкого напряжения, чем залитые батареи, иначе они высохнут и выйдут из строя. В некоторых контроллерах есть средства выбора типа батареи. Никогда не используйте контроллер, не предназначенный для аккумулятора вашего типа.

Типичные уставки для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В при 25 ° C (77 ° F)
(Типичные, представлены здесь только для примера.)
Верхний предел (залитый аккумулятор): 14,4 В
Верхний предел (герметичный аккумулятор): 14,0 В
Возобновление полной зарядки: 13,0 В
Выключатель низкого напряжения: 10,8 В
Повторное подключение: 12,5 В
Температурная компенсация для батареи 12 В:
-0,03 В на ° C отклонение от стандарта 25 ° C

Выключатель низкого напряжения (LVD)

Батареи глубокого цикла, используемые в системах возобновляемых источников энергии, рассчитаны на разряд примерно на 80 процентов. Если они разряжаются на 100 процентов, они сразу же повреждаются.Представьте себе кастрюлю с водой, кипящую на кухонной плите. В момент высыхания кастрюля перегревается. Если подождать, пока прекратится пропаривание, уже слишком поздно!

Точно так же, если вы подождете, пока ваши огни не станут тусклыми, возможно, некоторое повреждение батареи уже произошло. Каждый раз, когда это происходит, емкость и срок службы батареи будут немного уменьшаться. Если аккумулятор находится в таком чрезмерно разряженном состоянии в течение нескольких дней или недель, он может быстро выйти из строя.

Единственный способ предотвратить чрезмерный разряд, когда все остальное не работает, — это отключить нагрузки (приборы, освещение и т. Д.).), а затем повторно подключить их только после восстановления напряжения из-за значительной зарядки. Когда приближается переразряд, аккумулятор на 12 В падает ниже 11 вольт (аккумулятор на 24 В падает ниже 22 вольт).

Цепь отключения при низком напряжении отключает нагрузку при достижении этой уставки. Он будет повторно подключать нагрузки только тогда, когда напряжение батареи существенно восстановится из-за накопления некоторого заряда. Типичная точка сброса LVD составляет 13 вольт (26 вольт в системе 24 В).

Все современные инверторы имеют встроенный LVD, даже дешевые карманные.Инвертор выключится, чтобы защитить себя и ваши нагрузки, а также вашу батарею. Обычно инвертор подключается непосредственно к батареям, а не через контроллер заряда, поскольку его потребляемый ток может быть очень высоким и не требуется внешний LVD.

Если у вас есть нагрузки постоянного тока, у вас должен быть LVD. Некоторые контроллеры заряда имеют один встроенный. Вы также можете приобрести отдельное устройство LVD. В некоторых системах LVD есть «переключатель милосердия», позволяющий потреблять минимальное количество энергии, по крайней мере, достаточно долго, чтобы найти свечи и спички! Холодильники постоянного тока имеют встроенный LVD.

Если вы покупаете контроллер заряда со встроенным LVD, убедитесь, что он имеет достаточную емкость для обработки ваших нагрузок постоянного тока. Например, предположим, что вам нужен контроллер заряда для работы с током заряда менее 10 ампер, но у вас есть насос для нагнетания воды постоянного тока, который потребляет 20 ампер (на короткие периоды) плюс 6-амперная световая нагрузка постоянного тока. Подойдет контроллер заряда с LVD на 30 ампер. Не покупайте контроллер заряда на 10 ампер с нагрузочной способностью только 10 или 15 ампер!

Защита от перегрузки

Цепь перегружается, когда ток в ней превышает допустимый.Это может вызвать перегрев и даже опасность возгорания. Перегрузка может быть вызвана неисправностью (коротким замыканием) в проводке или неисправным прибором (например, замерзшим водяным насосом). Некоторые контроллеры заряда имеют встроенную защиту от перегрузки, обычно с кнопкой сброса.

Может быть полезна встроенная защита от перегрузки, но для большинства систем требуется дополнительная защита в виде предохранителей или автоматических выключателей. Если у вас есть цепь с размером провода, для которого безопасная пропускная способность (допустимая нагрузка) меньше, чем предел перегрузки контроллера, вы должны защитить эту цепь с помощью предохранителя или прерывателя с подходящим более низким номинальным током.В любом случае соблюдайте требования производителя и Национальный электротехнический кодекс в отношении любых требований к внешним предохранителям или автоматическим выключателям.

Дисплеи и измерения

Контроллеры заряда

включают в себя множество возможных дисплеев, от одного красного светового индикатора до цифровых дисплеев напряжения и тока. Эти индикаторы важны и полезны. Представьте себе поездку по стране без приборной панели в машине! Система отображения может отображать поток энергии в систему и из нее, приблизительное состояние заряда аккумулятора и время достижения различных пределов.

Если вам нужен полный и точный мониторинг, потратите около 200 долларов на отдельное цифровое устройство, которое включает в себя ампер-час. Он действует как электронный бухгалтер, отслеживая количество энергии, доступной в вашей батарее. Если у вас есть отдельный системный монитор, то наличие цифровых дисплеев в самом контроллере заряда не имеет значения. Даже самая дешевая система должна включать в себя вольтметр в качестве минимального индикатора функционирования и состояния системы.

Иметь все с помощью панели питания

Если вы устанавливаете систему для питания современного дома, вам потребуются защитные отключения и межсоединения для работы с большим током.Электрооборудование может быть громоздким, дорогим и трудоемким в установке. Чтобы вещи были экономичными и компактными, приобретите уже собранный силовой щит. Он может включать в себя контроллер заряда с LVD, инвертор и цифровой мониторинг в качестве опции. Это позволяет электрику легко подключать основные компоненты системы и выполнять требования безопасности Национального электротехнического кодекса или местных властей.

Контроллеры заряда для ветра и воды

Контроллер заряда для ветроэлектрической или гидроэлектрической системы зарядки должен защищать аккумуляторы от перезаряда, как и фотоэлектрический контроллер.Однако на генераторе должна быть постоянная нагрузка, чтобы предотвратить превышение частоты вращения турбины. Вместо того, чтобы отключать генератор от батареи (как и большинство фотоэлектрических контроллеров), он направляет избыточную энергию на специальную нагрузку, которая поглощает большую часть энергии от генератора. Эта нагрузка обычно представляет собой нагревательный элемент, который «сжигает» избыточную энергию в виде тепла. Если вы можете использовать тепло с пользой, прекрасно!

Это работает?

Как узнать, что контроллер неисправен? Следите за вольтметром, когда батареи полностью заряжаются.Достигает ли напряжение (но не превышает ли оно) соответствующих уставок для вашего типа батареи? Используйте свои уши и глаза — сильно ли пузыряются батарейки? На верхних частях батареек скопилось много влаги? Это признаки возможного завышения цен. Получаете ли вы ожидаемую от аккумуляторной батареи емкость, которую ожидаете? В противном случае может быть проблема с вашим контроллером, и он может повредить ваши батареи.

Заключение

Контроль заряда аккумуляторов настолько важен, что большинство производителей высококачественных аккумуляторов (с гарантией на пять лет и более) устанавливают требования по регулированию напряжения, отключению при низком напряжении и температурной компенсации.Когда эти ограничения не соблюдаются, обычно батареи выходят из строя менее чем через четверть своего обычного ожидаемого срока службы, независимо от их качества или стоимости.

Хороший контроллер заряда стоит недорого по отношению к общей стоимости энергосистемы. И это не так уж и загадочно. Я надеюсь, что эта статья дала вам общую информацию, необходимую для правильного выбора элементов управления для вашей системы питания.

В чем разница между контроллерами заряда MPPT и PWM?

Контроллеры заряда являются важным компонентом любой солнечной установки.Хотя это не первое, о чем люди думают, когда говорят о переходе на солнечную энергию, контроллеры обеспечивают эффективную и безопасную работу вашей системы на долгие годы. Есть много изменяющихся переменных, которые влияют на объем вырабатываемой энергии, например уровень солнечного света, температура и состояние заряда аккумулятора. Контроллеры заряда обеспечивают стабильный и оптимальный уровень мощности ваших аккумуляторов.

Что такое контроллеры солнечного заряда?

Контроллер заряда солнечной энергии находится между источником энергии и накопителем и предотвращает перезарядку батарей, ограничивая количество и скорость заряда ваших батарей.Они также предотвращают разряд батареи, отключая систему, если запасенная мощность падает ниже 50 процентов емкости, и заряжают батареи при правильном уровне напряжения. Это помогает продлить срок службы батарей и сохранить их здоровье.

Они также предлагают некоторые другие важные функции:

Защита от перегрузки: Если ток, протекающий в ваши батареи, намного выше, чем может выдержать цепь, ваша система может перегрузить. Это может привести к перегреву и вызвать возгорание.Контроллер заряда обеспечивает важную функцию защиты от перегрузки. В более крупных системах мы также рекомендуем двойную защиту от автоматических выключателей или предохранителей.

Отключение при низком напряжении: Это работает как автоматическое отключение некритических нагрузок от батареи, когда напряжение падает ниже заданного порогового значения. Он автоматически подключится к аккумулятору во время зарядки. Это предотвратит чрезмерный разряд и защитит оборудование от работы при опасно низких напряжениях.

Блок обратных токов: Солнечные панели прокачивают ток через батарею в одном направлении. Ночью панели могут естественным образом пропускать часть этого тока в обратном направлении без контроллера заряда, чтобы ограничить это. Это может вызвать небольшую разрядку аккумулятора. Контроллеры заряда предотвращают это, действуя как клапан.

Всегда ли нужен контроллер заряда?

Обычно да. Вам не понадобится контроллер заряда с меньшими панелями мощностью от 1 до 5 Вт.Если панель выдает 2 Вт или меньше на каждые 50 ампер-часов батареи, вам, вероятно, не понадобится контроллер заряда. Что-нибудь помимо этого, и вы делаете.

Различные типы контроллеров заряда

Есть два типа контроллеров заряда , которые следует учитывать: контроллеры широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и контроллеры отслеживания точки максимальной мощности (MPPT). Контроллеры заряда PWM являются более старой технологией и дешевле, но менее эффективны, чем контроллеры заряда MPPT.Оба широко используются и выполняют аналогичные функции по продлению срока службы ваших батарей. Кроме того, важно отметить, что вопрос не в том, что лучше во всех отношениях, а в том, что лучше всего для вашего уникального случая. Кроме того, мы настоятельно рекомендуем приобрести высококачественный контроллер заряда, поскольку на контроллеры приходится лишь небольшая часть общей стоимости системы.

Срок службы контроллеров как с широтно-импульсной модуляцией, так и с отслеживанием точки максимальной мощности составляет около 15 лет, хотя этот срок зависит от конкретного контроллера.

Что влияет на процесс принятия решения при выборе контроллера заряда

При покупке контроллера заряда следует учитывать следующие факторы:

Ваш бюджет
Срок службы техники
Климат, в котором будет установлена ваша система
Сколько у вас солнечных панелей и насколько высоки ваши потребности в энергии
Размер, количество и тип батарей, которые вы используете в своей системе

Контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией

Первоначально использовался контроллер с широтно-импульсной модуляцией , который проще и дешевле контроллеров MPPT.Контроллеры PWM регулируют поток энергии к батарее, постепенно уменьшая ток, что называется «широтно-импульсной модуляцией». Когда батареи полностью заряжены, контроллеры заряда PWM продолжают подавать небольшое количество энергии, чтобы поддерживать батареи полными. Контроллеры PWM лучше всего подходят для небольших приложений, потому что система солнечных панелей и батареи должны иметь соответствующие напряжения. Это становится намного сложнее с более крупными установками.

Стоимость: 20-60 долларов

Плюсов:

Дешевле контроллеров MPPT
Лучше всего подходит для небольших систем, где эффективность не так критична
Обычно более длительный срок службы за счет меньшего количества компонентов, которые могут сломаться
Лучше всего подходит для теплой солнечной погоды
Лучше всего работает, когда аккумулятор почти полностью заряжен

Минусы:

Менее эффективен, чем контроллеры MPPT
Поскольку солнечные панели и батареи должны иметь напряжение, соответствующее этим контроллерам, они не идеальны для больших и сложных систем.

Подходит для: Те, у кого есть небольшие системы (фургоны, дома на колесах, крошечные дома), те, кто живет в более теплом климате

Контроллер с отслеживанием максимальной мощности

Контроллеры отслеживания точки максимальной мощности эффективно используют полную мощность ваших солнечных панелей для зарядки ваших батарей.Они ограничивают свою мощность, чтобы батареи не перезаряжались. Контроллеры MPPT будут контролировать и настраивать свой вход для регулирования тока вашей солнечной системы. Контроллеры MPPT понижают напряжение и повышают ток. В результате общая производительность увеличится, и вы можете ожидать, что рейтинг эффективности составит 90% или выше. Контроллеры заряда MPPT сейчас более распространены

Например, если становится облачно, ваш контроллер заряда MPPT уменьшит количество потребляемого тока, чтобы поддерживать желаемое напряжение на выходе панели.Когда снова становится солнечно, контроллер MPPT снова пропускает больше тока от солнечной панели.

Стоимость: 100-729 долларов

Плюсов:

Высокоэффективный
Лучше всего подходит для больших систем, где ценно дополнительное производство энергии
Идеально подходит для ситуаций, когда напряжение солнечной батареи выше, чем напряжение батареи.
Лучше всего работать в более холодной и облачной среде
Лучше всего работает при низком заряде аккумулятора

Минусы:

Дороже контроллеров MPPT
Обычно более короткий срок службы из-за большего количества компонентов

Подходит для: Те, у кого большие системы (коттеджи, дома, коттеджи), те, кто живет в более холодном климате

Как выбрать размер контроллера заряда

В целом подобрать контроллер заряда не так сложно, как вы думаете.Контроллеры заряда имеют номинал и размер в зависимости от тока вашей солнечной батареи и напряжения солнечной системы. Обычно вы хотите убедиться, что у вас есть контроллер заряда, который достаточно велик, чтобы обрабатывать мощность и ток, производимые вашими панелями.

Обычно контроллеры заряда бывают на 12, 24 и 48 вольт. Номинальная сила тока может составлять от одного до 60 ампер, а номинальное напряжение — от шести до 60 вольт.

Если бы в вашей солнечной системе было 12 вольт, а у вас 14 ампер, вам понадобится контроллер солнечного заряда, который имеет не менее 14 ампер.Однако из-за таких факторов, как отражение света, могут возникать спорадические повышенные уровни тока, вам необходимо учесть дополнительные 25%, чтобы минимальный ток, который должен иметь наш контроллер солнечного зарядного устройства, составил 17,5 А. Мы округлим в этом случае, так что, в конце концов, вам понадобится контроллер заряда солнечной батареи на 12 вольт, 20 ампер.

Когда дело доходит до размеров контроллера заряда, вы также должны учитывать, используете ли вы контроллер PWM или MPPT. Неправильно выбранный контроллер заряда может привести к потере до 50% солнечной энергии.

Что следует учитывать при использовании контроллеров заряда MPPT: Поскольку контроллеры MPPT ограничивают свой выход, вы можете сделать массив сколь угодно большим, и контроллер будет ограничивать этот выход. Однако это означает, что ваша система не так эффективна, как могла бы быть, поскольку у вас есть панели, которые не используются должным образом. Контроллеры MPPT будут иметь для него показания усилителя, например, контроллер MPPT на 40 ампер. Даже если ваши панели могут вырабатывать ток 80 А, контроллер заряда MPPT будет производить ток только 40 А, несмотря ни на что.

Что следует учитывать при использовании контроллеров заряда ШИМ: Контроллеры ШИМ не могут ограничивать свой выходной ток. Они просто используют массив current. Следовательно, если солнечная батарея может производить ток 40 А, а используемый вами контроллер заряда рассчитан только на 30 А, то контроллер может быть поврежден. Очень важно убедиться, что ваш контроллер заряда соответствует вашим панелям, совместим с ними и имеет соответствующий размер.

Каков верхний предел напряжения?

Все контроллеры заряда имеют верхний предел напряжения.Это относится к максимальному уровню напряжения, с которым контроллеры могут безопасно работать. Убедитесь, что вы знаете, каков верхний предел напряжения ваших контроллеров. В противном случае вы можете сгореть контроллер заряда солнечной батареи или создать другие риски для безопасности.

Распространенные ошибки и ошибки контроллера заряда

Из-за того, что солнечная установка имеет множество различных компонентов, в процессе установки может быть легко допустить ошибку. Вот несколько часто совершаемых ошибок, когда дело доходит до контроллеров заряда солнечных батарей.

Не подключайте нагрузку переменного тока к контроллеру заряда. К выходу контроллера заряда следует подключать только нагрузки постоянного тока.
Некоторые низковольтные приборы необходимо подключать непосредственно к аккумуляторной батарее.
Контроллер заряда всегда следует устанавливать рядом с батареей, поскольку точное измерение напряжения батареи является важной частью функций солнечного контроллера заряда.

Заключение

Проведя исследование и взвесив все факторы, уникальные для вашей установки, вы сможете точно выбрать, какой тип и размер контроллера заряда лучше всего подходит для вашей системы.Независимо от того, живете ли вы на открытой дороге или уютно устроились в хижине в лесу, контроллеры заряда играют важную роль в вашей солнечной установке. Выбор правильного контроллера заряда солнечной энергии, который подходит вам и вашей системе, обеспечит исправность ваших батарей, а систему — эффективную и безопасную работу в течение многих лет.

Как выбрать контроллер заряда солнечной батареи для вашей фотоэлектрической системы

Дуглас Граббс, инженер по приложениям, Morningstar Corporation

В своих основных формах солнечные фотоэлектрические системы — это очень простая задача.Подключите солнечную панель к нагрузке постоянного тока, и она будет работать, пока не сядет солнце. Подключите солнечные панели к инвертору, подключенному к сети, и, пока светит солнце, энергия будет подаваться в сеть. Все довольно просто — пока солнце не перестанет светить.

Сложнее становится накопление энергии для использования, когда не светит солнце или когда сеть не работает. Для хранения электроэнергии для дальнейшей полезной работы требуются батареи, подключенные к солнечной фотоэлектрической системе. После добавления аккумулятора контроллер заряда становится одним из наиболее важных компонентов системы.

Любому, кто отключается от сети или желает использовать гибридную систему, которая может продавать вырабатываемую солнечными батареями электроэнергию в течение дня и хранить эту энергию для использования ночью, во время отключения электричества или в часы пик, будет нуждаться в контроллере заряда солнечной батареи.

Контроллер заряда ProStar PWM от Morningstar

Что делает контроллер заряда солнечной батареи

Думайте о солнечном контроллере заряда как о регуляторе. Он подает питание от фотоэлектрической батареи на нагрузку системы и аккумуляторную батарею.Когда аккумуляторная батарея почти заполнена, контроллер будет снижать зарядный ток, чтобы поддерживать напряжение, необходимое для полной зарядки аккумулятора и поддерживать его на высоком уровне. Имея возможность регулировать напряжение, солнечный контроллер защищает аккумулятор. Ключевое слово — «защищает». Батареи могут быть самой дорогой частью системы, а контроллер солнечного заряда защищает их как от перезаряда, так и от недозаряда.

Вторая роль может быть более сложной для понимания, но работа аккумуляторов в «частичном состоянии заряда» может значительно сократить их срок службы.Длительные периоды частичного заряда приводят к сульфатированию пластин свинцово-кислотных аккумуляторов и значительному сокращению срока службы, а химический состав литиевых аккумуляторов в равной степени уязвим для хронической недозарядки. Фактически, разряд батарей может быстро их убить. Поэтому контроль нагрузки для подключенных электрических нагрузок постоянного тока очень важен. Переключатель низкого напряжения (LVD), включенный в контроллер заряда, защищает батареи от чрезмерной разрядки.

Перезарядка всех типов аккумуляторов может нанести непоправимый ущерб.Избыточная зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов может вызвать чрезмерное выделение газа, которое может фактически «вскипятить» воду, повредив пластины аккумулятора, обнажив их. В худшем случае перегрев и высокое давление могут стать причиной взрыва при выпуске.

Обычно меньшие контроллеры заряда включают в себя схему управления нагрузкой. На более крупных контроллерах, таких как Morningstar TriStar, отдельные переключатели и реле управления нагрузкой также могут использоваться для управления нагрузкой постоянного тока до 45 или 60 ампер. Наряду с контроллером заряда драйвер реле также обычно используется для включения и выключения реле для управления нагрузкой.Драйвер реле включает четыре отдельных канала для определения приоритета более критических нагрузок, чтобы они работали дольше, чем менее критические нагрузки. Это также полезно для автоматического управления запуском генератора и уведомления о тревоге.

Более совершенные контроллеры заряда солнечной батареи также могут контролировать температуру и регулировать зарядку аккумулятора для соответствующей оптимизации заряда. Это называется температурной компенсацией, при которой происходит зарядка более высокого напряжения при низких температурах и более низкого напряжения при высоких температурах.

Многие контроллеры заряда солнечных батарей включают локальный и удаленный мониторинг данных.Morningstar предлагает варианты последовательной связи, поэтому контроллеры можно контролировать локально или удаленно с помощью совместимого коммуникационного оборудования. Кроме того, возможность связи Ethernet также доступна для мониторинга локально в локальной сети или удаленно через Интернет.

По этим и другим причинам солнечный контроллер можно рассматривать как сердце и мозг системы. Он обеспечивает долговременную работоспособность батареи при любых условиях эксплуатации, а также обеспечивает функции контроля критической нагрузки и мониторинга системы.

Два основных типа контроллера заряда

Хотя контроллеры заряда имеют широкий диапазон цен, номинальных мощностей и функций, все они попадают в одну из двух основных категорий: широтно-импульсная модуляция (PWM) и отслеживание точки максимальной мощности (MPPT).

Типы

PWM относительно просты, в них используется переключатель между фотоэлектрической решеткой и батареей. Переключатель может быстро открываться и закрываться, таким образом, имея возможность пульсировать или «дросселировать» электричество, поступающее от солнечной панели, чтобы уменьшить ток заряда по мере того, как батареи становятся полностью заряженными.Поскольку контроллеры ШИМ работают только с переключателем, напряжение массива во время работы равно напряжению батареи. Это означает, что вам необходимо использовать солнечные панели номинального напряжения с ШИМ-контроллером (панели с 36 ячейками для номинала 12 В и панели с 72 ячейками для номинала 24 В).

Даже при номинальном напряжении, ШИМ-контроллер будет работать ниже максимального напряжения питания (Vmp). Когда на улице холодно или когда напряжение батареи падает, ШИМ-контроллер будет работать значительно ниже Vmp и максимальной мощности (Pmp) солнечной батареи.Чтобы в полной мере использовать максимальную выходную мощность фотоэлектрического массива, вам понадобится контроллер MPPT.

Контроллеры

MPPT сравнительно сложнее. Они могут регулировать (или отслеживать) входное напряжение и ток фотоэлектрической батареи, чтобы найти оптимальное рабочее напряжение, которое будет генерировать наибольшую мощность в данный момент. Ниже приведены графики зависимости тока от напряжения (IV) и тока от мощности (IP) для фотоэлектрической батареи с номинальным напряжением. Постоянно отслеживая и работая на Vmp, контроллер MPPT сможет генерировать больше энергии, чем контроллер PWM во время массовой зарядки.

Контроллеры

MPPT также могут использоваться с фотоэлектрическими массивами с более высоким напряжением, превышающим номинальное напряжение. Это позволяет использовать различные солнечные фотоэлектрические панели, которые могут стоить меньше или быть более оптимальными по размеру. Например, 60-ячеечные модули стоят меньше, чем 36-ячеечные, и имеют более удобный размер для установки, чем более крупные 72-ячеечные модули. Массивы с более высоким напряжением также позволяют использовать меньшее количество параллельных цепочек, что приводит к меньшему количеству предохранителей блока сумматора, меньшему току массива и меньшему падению напряжения, поэтому можно использовать меньшие провода, а это означает, что контроллеры MPPT могут сэкономить деньги за счет сокращения дорогостоящей медной проводки, особенно для более длинных проводов массива. бежит.

Обратите внимание: хотя технология MPPT дороже, она не обязательно лучше. Для системы правильного размера контроллеры MPPT и PWM отлично справятся с поддержанием заряда батарей. Выбор PWM или MPPT действительно зависит от приложения и местоположения.

Контроллер заряда TriStar MPPT от Morningstar

Если нет длинных проводов и используются солнечные модули с номинальным напряжением, ШИМ-контроллер часто является лучшим выбором. То же самое верно и для мест, где также может быть много постоянного и надежного солнечного света — в пустынях или тропиках.В этих местах контроллеры PWM являются правильным инструментом для работы, поскольку некоторая потеря солнечной энергии не является критичной. Любое преимущество использования контроллера MPPT может быть минимальным, поскольку напряжение массива ниже в теплых условиях. Еще одно соображение — размер системы. Контроллеры PWM часто используются в небольших, чувствительных к стоимости системах, где дополнительные затраты на MPPT не окупаются.

В местах с переменным солнечным светом, колебаниями температуры и затенения, в северных или южных широтах со снегопадом зимой, MPPT намного более желателен, поскольку он может максимизировать производительность в сложных условиях.Все сводится к правильному инструменту для работы.

На что обратить внимание в контроллере заряда

Важно правильно выбрать контроллер заряда с точки зрения размера и характеристик. Для удаленных систем очень важны надежность и производительность. Более дешевые солнечные контроллеры часто не самые надежные и могут не соответствовать жизненно важным требованиям к зарядке. Низкая производительность или надежность могут в конечном итоге привести к тому, что стоимость контроллера солнечной батареи во много раз превысит стоимость замены батарейного блока, посещения объекта и потери рабочего времени.

Контроллеры заряда солнечных батарей должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать удары, поскольку они справляются с большим количеством тепла и должны управлять им должным образом. Преимущество небольших контроллеров заряда в том, что они безвентиляторные — они избавляются от тепла за счет простого пассивного охлаждения. Исключая вентилятор, они получают три преимущества:

Более высокая надежность — вентиляторы имеют движущиеся части, обычно это единственный компонент с движущимися частями на контроллере заряда. Устраните вентилятор, и вы устраните одну из наиболее частых точек отказа.
Более длительный срок службы — вентиляторы втягивают грязь, пыль и даже насекомых, которые могут забить внутренние части контроллера заряда и сократить срок его службы.
Повышенная эффективность — Вентиляторы требуют электричества для работы, и это электричество поступает от солнечной энергии, протекающей от панелей. Вентиляторы — это «паразитная нагрузка» в системе, отводящая и потребляющая энергию, которую можно было бы использовать в другом месте.

В некоторых более крупных контроллерах (включая все контроллеры Morningstar) также используется пассивное охлаждение без вентиляторов, включая усовершенствованный термомеханический дизайн и программное обеспечение.Они предпочтительны в удаленных критически важных установках, где обслуживание нечасто, а замена затруднительна.

Контроллеры заряда меньшего размера часто имеют только предустановленные настройки заряда. Если эти предустановки не обеспечивают достаточного удовлетворения требований к зарядке аккумулятора, можно выбрать контроллер с дополнительными параметрами настроек. Пользовательские настройки могут быть простыми корректировками заданных значений напряжения, конкретных приложений или условий. Например, система, которая не имеет большого количества циклов, может быть настроена с уменьшенным суточным временем поглощения, которое представляет собой количество времени до того, как батарея перейдет в плавучее состояние.

Контроллеры

Select Morningstar также имеют индивидуальные параметры настройки для ежедневного управления включением / выключением освещения. Этот тип управления автоматически регулирует включение / выключение освещения независимо от времени года, поэтому свет будет включаться, когда темнеет вечером, и / или утром, прежде чем станет светло.

Каким бы ни было ваше приложение, местоположение или бюджет, наиболее важным шагом в управлении инвестициями в солнечную батарею + является трата времени и внимание на выбор подходящего контроллера заряда.За последнюю четверть века компания Morningstar продала более 4 миллионов контроллеров заряда в 100 странах, и пока ни один клиент не сказал нам, что хотел бы сэкономить на этом критически важном компоненте системы.

Дуглас Граббс (Douglas Grubbs) — инженер по приложениям в Morningstar Corporation, который предоставляет приложения для продуктов и техническую поддержку продаж, а также обеспечивает соответствие техническим и электрическим нормам. Он имеет более чем 11-летний опыт работы в фотоэлектрической индустрии. До прихода в Morningstar Дуглас разрабатывал сетевые солнечные фотоэлектрические системы для интеграторов на северо-востоке, а также отвечал за исследования и разработки солнечных фотоэлектрических систем в муниципальном колледже округа Бакс, преподавая курсы начального уровня.Его прошлый опыт включает почти десять лет работы в Федеральной комиссии по связи (FCC) в качестве инженера-электронщика. Дуглас имеет степень бакалавра естественных наук Университета Мэриленда и ранее был сертифицированным специалистом по установке солнечных панелей, сертифицированным NABCEP.

Заявление об отказе от ответственности: Мы не можем предоставить консультации по конкретным потребностям вашего проекта. Свяжитесь с производителями контроллеров заряда для получения дополнительной информации или помогите друг другу в разделе комментариев ниже.

Описание контроллеров заряда солнечных батарей

MPPT — Clean Energy Reviews

— Определение размера батареи —

Для определения размера батареи используется общая нагрузка в Ач или Втч. Свинцово-кислотные батареи имеют размер в Ач, а литиевые батареи — в Втч или Ач. Допустимая суточная глубина разряда (DOD) сильно различается для свинцово-кислотных и литиевых батарей, см. Более подробную информацию о свинцово-кислотных и литиевых батареях. В среднем свинцово-кислотные батареи не должны разряжаться ниже 70% SoC (State of Charge) ежедневно, в то время как литиевые (LFP) могут разряжаться до 20% SoC ежедневно. Примечание. Свинцово-кислотные (AGM или GEL) батареи могут быть сильно разряжены, но при регулярном использовании это значительно сократит срок службы батареи.

Например: если у вас ежедневная нагрузка 30 Ач, вам понадобится свинцово-кислотная батарея минимум 100 Ач или литиевая батарея 40 Ач. Однако, учитывая плохую погоду, вам обычно требуется как минимум 2 дня автономной работы — это соответствует свинцово-кислотной батарее на 200 Ач или литиевой батарее 80 Ач. В зависимости от вашего приложения, местоположения и времени года вам может потребоваться 3 или 4 дня автономной работы.

— Размер солнечной батареи —

Размер солнечной батареи (Вт) должен быть достаточно большим, чтобы полностью зарядить аккумулятор в типичный солнечный день в вашем регионе.Это непросто, поскольку необходимо учитывать множество переменных, включая ориентацию панели, время года и проблемы с затенением. На самом деле это довольно сложно, но для упрощения мы можем примерно вычислить, сколько ватт требуется для производства 20% емкости аккумулятора в усилителе . Некоторые производители также допускают увеличение размеров солнечной батареи, чтобы помочь преодолеть некоторые потери — см. Более подробную информацию ниже.

Размер солнечной батареи Пример: Исходя из правила 20%, для аккумулятора 12 В, 200 Ач потребуется до 40 Ампер заряда.Если мы используем обычную солнечную панель мощностью 250 Вт, мы можем выполнить базовое преобразование напряжения и тока — батарея 250 Вт / 12 В = 20,8 А. Таким образом, нам понадобятся как минимум 2 панели по 250 Вт, чтобы приблизиться к заряду до 40 Ампер. Помните, что есть несколько факторов потерь, которые необходимо учитывать, поэтому небольшой завышение размера солнечной батареи является обычной практикой.

— Размер контроллера заряда солнечной батареи (A) —

Размер контроллера заряда MPPT должен примерно соответствовать размеру солнечной батареи. Простой способ решить эту проблему — использовать формулу мощности:

Мощность (Вт) = Напряжение x Ток или (P = V * I)

Если мы знаем общую солнечную мощность в ваттах (Вт) и напряжение батареи ( В), чтобы вычислить максимальный ток в Амперах, мы перегруппируем его, чтобы вычислить ток (I) — поэтому мы используем переставленную формулу:

Ток (A) = Мощность (Вт) / Напряжение или (I = P / V)

Например: если у нас есть 2 солнечные панели по 200 Вт и аккумулятор 12 В, то максимальный ток = 400 Вт / 12 В = 33 Ампер.В этом примере мы могли бы использовать контроллер заряда MPPT на 30 А или 35 А.

Какой контроллер заряда солнечной батареи: PWM или MPPT?

Ниже приводится краткое изложение нашего официального документа с тем же названием.

Полный технический документ см .: Какой контроллер заряда солнечной батареи: PWM или MPPT? в разделе «Белые книги» нашего сайта.

1. Чем они занимаются

ШИМ-контроллер — это, по сути, переключатель, который соединяет солнечную батарею с батареей. В результате напряжение массива будет снижено почти до напряжения батареи.

Контроллер MPPT является более сложным (и более дорогим): он регулирует свое входное напряжение для получения максимальной мощности от солнечной батареи, а затем преобразует эту мощность для обеспечения переменного напряжения, требуемого для батареи плюс нагрузка. Таким образом, он по существу разделяет напряжения массива и батареи, так что может быть, например, 12-вольтовая батарея с одной стороны контроллера заряда MPPT и большое количество ячеек, соединенных последовательно, чтобы производить 36 вольт с другой.

Пример большого количества ячеек, соединенных последовательно для выработки напряжения 36 В

Графическое представление преобразования постоянного тока в постоянный, выполняемого контроллером MPPT

2.Результирующая двойная сила контроллера MPPT

a) Отслеживание точки максимальной мощности
Контроллер MPPT будет получать больше энергии от солнечной батареи. Преимущество в производительности является существенным (от 10% до 40%), когда температура солнечного элемента низкая (ниже 45 ° C) или очень высокая (выше 75 ° C), или когда освещенность очень низкая.

При высокой температуре или низкой освещенности выходное напряжение массива резко упадет. Затем необходимо последовательно соединить больше ячеек, чтобы выходное напряжение массива превышало напряжение батареи с достаточным запасом.

b) Более низкая стоимость кабеля и / или меньшие потери в кабеле.
Закон Ома говорит нам, что потери из-за сопротивления кабеля равны Pc (Вт) = Rc x I², где Rc — сопротивление кабеля. Эта формула показывает, что при заданных потерях в кабеле площадь поперечного сечения кабеля может быть уменьшена в четыре раза при удвоении напряжения массива.

В случае заданной номинальной мощности, большее количество ячеек в серии увеличит выходное напряжение и уменьшит выходной ток массива (P = V x I, таким образом, если P не изменяется, то I должен уменьшаться, когда V увеличивается. ).

По мере увеличения размера массива длина кабеля будет увеличиваться. Возможность подключения большего количества панелей последовательно и, таким образом, уменьшения площади поперечного сечения кабеля и, как следствие, снижения стоимости, является веской причиной для установки контроллера MPPT, как только мощность массива превысит несколько сотен Вт (батарея 12 В) или несколько сотен ватт (батарея 24 В или 48 В).

3. Заключение

ШИМ

ШИМ-контроллер заряда является хорошим недорогим решением только для небольших систем, когда температура солнечных элементов находится в диапазоне от умеренного до высокого (от 45 ° C до 75 ° C).

MPPT

Чтобы полностью использовать потенциал контроллера MPPT, напряжение массива должно быть существенно выше, чем напряжение батареи. Контроллер MPPT является предпочтительным решением для систем с большей мощностью (из-за самой низкой общей стоимости системы из-за меньших площадей поперечного сечения кабеля). Контроллер MPPT также будет собирать значительно больше энергии, когда температура солнечного элемента низкая (ниже 45 ° C) или очень высокая (выше 75 ° C), или когда освещенность очень низкая.

Резюме, приведенное выше, и полный технический документ были написаны и скомпилированы Рейноутом Вейдером.

Джон Рашворт

MPPT против PWM: какой контроллер заряда выбрать? | от ZHCSolar

MPPT против PWM

В этом посте я собираюсь сравнить MPPT и PWM Charge Controller.

Итак, если вы ищете ГЛУБОКОЕ сравнение этих двух типов контроллеров заряда, вы попали в нужное место.

Потому что в сегодняшнем посте я собираюсь сравнить MPPT иШИМ с точки зрения:

Принцип работы
Эксплуатация
Производительность
Цена и стоимость
Уникальные особенности
Экспертная рекомендация
И многое другое

Контроллер заряда солнечной энергии (также известный как солнечный регулятор) является своего рода Контроллер регулирует процесс заряда и разряда в солнечной энергосистеме. Основная роль контроллера заряда — контролировать ток заряда, протекающий от фотоэлектрических панелей к батарее, поддерживать не слишком большой ток, чтобы предотвратить перезарядку аккумуляторной батареи.

на рынке есть 2 типа солнечных регуляторов:

MPPT Контроллер заряда солнечной энергии
ШИМ-контроллер солнечной зарядки

MPPT и PWM — это методы управления энергией, используемые контроллером заряда для регулирования тока, протекающего от солнечная панель к аккумулятору. PWM имеет низкую цену и коэффициент конверсии 75%, mppt запрашивает более высокую цену, но последний MPPT может получить огромное улучшение коэффициента конверсии, которое составляет до 99%.

MPPT Стенды для отслеживания точки максимальной мощности — это метод отслеживания и регулирования выходной энергии от солнечной панели к батарее.

MPPT определяет выходное напряжение и ток солнечной панели в режиме реального времени и непрерывно отслеживает максимальную мощность (P = U * I), соответственно регулирует выходное напряжение, чтобы система всегда могла заряжать аккумулятор с максимальной мощностью.

PWM — это сокращение от Pulse Width Modulation , это метод модуляции ширины импульса в соответствии с определенными правилами, таким образом изменяя напряжение и частоту выходной энергии от солнечной панели для зарядки аккумулятора. Контроллер заряда PWM можно рассматривать как электрический переключатель между солнечной панелью и аккумуляторными батареями.

PWM заряжает аккумулятор с помощью постоянной трехступенчатой зарядки (объемная, плавающая и поглощающая), в то время как MPPT — это отслеживание точки максимальной мощности и может рассматриваться как многоступенчатая зарядка. Эффективность преобразования MPPT на 30% выше по сравнению с PWM.

PMW 3-х ступенчатая зарядка:

Bulk Charge : этап объемного заряда — это когда фотоэлектрическая система обеспечивает наибольший заряд солнечной батареи, когда напряжение батареи низкое, система заряжает батарею большим током и Напряжение.Следует отметить, что существует точка обслуживания (защита от перезарядки), и когда напряжение на конце батареи выше, чем это поддерживающее значение во время зарядки, прямую зарядку следует прекратить.
Absorb Charge : После первого этапа зарядки аккумулятор обычно ждет некоторое время, чтобы напряжение снизилось естественным образом, а затем переходит в этап сбалансированной зарядки. Этап также называется зарядкой постоянного напряжения.
Плавающая зарядка: Плавающая зарядка — это последняя стадия трехступенчатой зарядки, известная как непрерывная зарядка. Тонкая струйка — это небольшой ток заряда аккумулятора с низкой скоростью и постоянным образом.Большинство аккумуляторных батарей теряют мощность после полной зарядки из-за саморазряда. Если заряд продолжается при том же малом токе, что и при скорости саморазряда, мощность заряда может поддерживаться.

Многоступенчатая зарядка MPPT:

MPPT также имеет трехступенчатый процесс зарядки, в отличие от PWM, MPPT имеет возможность автоматически переключать метод зарядки в зависимости от состояния PV. Вот как это делается:

Bulk Charge: на этапе объемной зарядки, контроллер mppt работает в режиме Vmpp и автоматически регулирует выходное напряжение для зарядки аккумулятора, это гарантирует, что система получает максимальную мощность от фотоэлектрической батареи.в отличие от ШИМ, на этапе объемного заряда выход имеет постоянное значение.
При сильном солнечном свете выходная мощность фотоэлектрических элементов значительно увеличивается, и зарядный ток может вскоре достичь порогового значения, прервать зарядку MPPT и переключиться на метод зарядки постоянным током.
Когда солнечный свет становится слабым и трудно удерживать заряд постоянным током, затем переключитесь на метод зарядки MPPT и так свободно переключайтесь, пока напряжение на стороне аккумулятора не повысится до напряжения насыщения Ur, аккумулятор перейдет в этап зарядки постоянного напряжения.Комбинируя метод зарядки MPPT с методом зарядки постоянным током и автоматическим переключением, можно в полной мере использовать солнечную энергию для быстрой зарядки аккумулятора.
Баланс заряда / ускоренного заряда: По мере того, как аккумулятор заряжается до уставки повышенного напряжения, солнечный контроллер непрерывно регулирует ток зарядки, чтобы поддерживать процесс зарядки аккумулятора.
Absorb Charge: на стадии поглощения заряда, когда напряжение аккумулятора увеличивается, зарядный ток постепенно уменьшается, когда зарядный ток падает примерно до 0.01C, зарядка постоянным напряжением закончилась.
Float Charge: Напряжение заряда (Uf) в режиме плавающего заряда немного ниже постоянного заряда. Основная цель этой стадии зарядки — компенсировать самопотерю энергии батареи. при этом аккумулятор полностью заряжается.

Преимущества зарядки MPPT:

Быстро сканируйте всю кривую ВАХ и отслеживайте PowerPoint фотоэлементов за секунды.
Инновационная технология отслеживания точки максимальной мощности может значительно улучшить коэффициент использования энергии солнечной системы, эффективность преобразования до 97%.
Повышение эффективности зарядки как минимум на 20% по сравнению с ШИМ.
При той же нагрузке использование метода зарядки MPPT может снизить мощность фотоэлектрических модулей и снизить стоимость модулей.

Кривая заряда MPPT показана ниже:

ШИМ-контроллер заряда от солнечных батарей является наиболее распространенным, экономичным и простым в развертывании решением контроллера заряда для небольших автономных энергосистем. Регуляторы MPPT содержат намного больше электронных компонентов внутри и намного сложнее, чем контроллеры заряда типа PWM.

ШИМ-контроллер солнечной энергии обычно применяется в небольшой фотоэлектрической системе на 12 В или 24 В. Регулятор типа MPPT также может работать с системой 12 В, 24 В, но некоторые модели также могут работать с системой 36 В и 48 В. С помощью этого инструмента легко подобрать подходящий для контроллера ампер.

Контроллер заряда MPPT требует более высоких цен, чем тип PWM, но имеет более широкое применение, и в более крупном солнечном проекте контроллер mppt — единственный вариант, с которым можно работать.

Контроллеры заряда

MPPT и PWM выполняют одни и те же задачи в солнечной энергетической системе.мы создаем для вашей справки список, включающий все преимущества и недостатки обеих технологий.

Контроллер заряда MPPT Плюсы

Алгоритм отслеживания точки максимальной мощности Повышение коэффициента преобразования мощности до 99%
4-ступенчатая зарядка более полезна для аккумулятора
Масштабируемость для большой автономной энергосистемы
Доступно для солнечных систем до 100 Ампер
Доступно для подключения солнечной батареи до 200 В
Обеспечивает гибкость при необходимости расширения системы
Оборудован множественной защитой
Богатые режимы для конфигурации нагрузки
Некоторые из них могут заряжать литиевую (Lifepo4) батарею

Контроллер заряда MPPT Минусы

Высокие цены (обычно стоят вдвое больше, чем контроллер заряда ШИМ)
Размер больше, чем у ШИМ-регулятора

ШИМ-контроллер Достоинства:

имеет отработанные и проверенные методы.

ШИМ-регулятор

отличается простой структурой и экономичностью.
Простота развертывания
Меньше бюджета для небольшого проекта

PWM Контроллер заряда от солнечной батареи Минусы:

Низкая скорость преобразования
Входное напряжение должно соответствовать напряжению аккумуляторной батареи
Меньшая масштабируемость для роста системы
Меньший режим нагрузки
Меньше защиты

Для зарядки батареи выходное напряжение солнечная панель должна быть выше, чем входное напряжение батареи.Если выходное напряжение солнечной панели ниже входного, то ток заряда будет близок к 0 (нулю).

Более того, мощность солнечной панели не является фиксированным значением, кривая сильно меняется в течение рабочего времени, многие факторы, такие как интенсивность солнечного света, температура окружающей среды, даже влажность могут влиять на преобразование солнечной энергии.

При использовании с контроллером PWM, поскольку системе PWM не хватает гибкости, параметры настройки не могут быть изменены, это означает, что во время процесса зарядки выходное напряжение и ток остаются постоянными.даже солнечный ввод изменился, ничего не изменилось на выходе контроллера.

, поскольку факторы окружающей среды, такие как уровень солнечного света, температура окружающей среды и влажность, постоянно меняются. энергия, вырабатываемая солнечными панелями, могла быть потрачена впустую, даже если солнце хорошее.

ШИМ-контроллер работает как переключатель и подключает солнечную батарею непосредственно к батарее во время зарядки. Для этого требуется, чтобы солнечная батарея работала в диапазоне напряжений, обычно ниже Vmp.

в солнечной системе на 12 В диапазон напряжения батареи обычно составляет 11–15 В, но напряжение Vmp солнечной батареи обычно составляет около 16 или 17 В.

Поскольку ШИМ-контроллеры не всегда работают при Vmp фотоэлектрических массивов, это приведет к потере энергии. Чем больше разница между напряжением батареи и Vmp массива панелей, тем больше энергии будет потрачено впустую.

Изобретение контроллера MPPT решает эту проблему за счет алгоритма MPPT. Контроллер автоматически отслеживает точки высокой мощности фотоэлектрической панели, чтобы гарантировать получение максимальной энергии от солнечной батареи.

в системе солнечной энергии стоимость солнечных панелей и батарей составляет 80% -90% от общего бюджета.а контроллер берет только оставшиеся 5% -10%. но если вы выберете правильный тип регулятора заряда, солнечный контроллер с 5% -ным бюджетом может оптимизировать систему до максимальной производительности. Возьмите тип mppt настоятельно рекомендуется, когда вы ищете солнечные решения для дома на колесах. проверьте руководство здесь.

Вот пример, который поможет вам лучше понять преимущества mppt. Допустим, у вас есть система панелей мощностью 1000 Вт. Если вы замените контроллер PWM на контроллер типа MPPT, вам потребуется всего лишь установить солнечные панели мощностью 700 Вт, чтобы получить такую же мощность.

Цена солнечных панелей на рынке составляет около 2 долларов за Вт, тогда полная стоимость солнечных панелей может быть снижена до 650 долларов. В таких случаях в более крупных системах экономия может быть больше, включая затраты на покупку панелей, кабелей и т. Д.

Кроме того, на рынке много солнечных панелей из аморфного кремния. Одной из особенностей этого типа панели является то, что напряжение холостого хода высокое, а ток небольшой. такая панель лучше работает с контроллером MPPT.

Вот и все — противостояние MPPT и PWM на индивидуальной основе.На мой взгляд, тип mppt — победитель, но в типе PWM все еще есть пробелы.

На основании всего, что вы видели, вот мой вывод:

Контроллер заряда MPPT лучше всего подходит для профессиональных владельцев, которым нужен один контроллер, который выполняет тяжелые задачи (домашний источник питания, солнечная энергия для автофургонов, лодка, гибридная солнечная энергия и т.

Motor Control: ШИМ-регулятор

Что такое шим регулятор оборотов.

Что такое широтно-импульсная модуляция?

Что такое ШИМ-регулятор?

Схема №1

Схема №2

Причины распространения

Заключение

Схема ШИМ контроллера 12В

Детали для регулятора

СХЕМА ШИМ РЕГУЛЯТОРА

ШИМ регулятор на микросхеме NE555

Шим регулятор напряжения и тока своими руками

ШИМ-РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОВЕЛОСИПЕДА

Принципиальная схема мощного ШИМ регулятора

Печатная плата ШИМ-регулятора

Тестирование ШИМ контроллера

Шим регулятор напряжения для постоянного эл мотора

Функции и основные характеристики

Одноканальный регулятор для мотора

Конструкция устройства

Принцип работы

Материалы и детали

Процесс сборки

Двухканальный регулятор для мотора

Конструкция устройства

Принцип работы

Материалы и детали

Процесс сборки

Руководство покупателя — нужен ли мне контроллер заряда солнечной энергии с ШИМ или MPPT?

Зачем нужен солнечный контроллер заряда

Разница между контроллерами заряда солнечных батарей PWM и MPPT

Различия в работе ШИМ и MPPT:

ШИМ:

MPPT:

Выбор подходящего солнечного контроллера / регулятора

Характеристики и опции солнечного контроллера заряда

Смарт Bluetooth

Контроллеры Boost MPPT

Комбинированное зарядное устройство MPPT и DC-DC

Варианты дешевле

Несколько солнечных зарядных устройств

Простая блок-схема

Как работают контроллеры заряда | DIY солнечные и возобновляемые источники энергии

Блокировка обратного тока

Предотвращение перезарядки

Зависимость контрольных уставок от температуры

Контрольные уставки в зависимости от типа батареи

Выключатель низкого напряжения (LVD)

Защита от перегрузки

Дисплеи и измерения

Иметь все с помощью панели питания

Контроллеры заряда для ветра и воды

Это работает?

Заключение

В чем разница между контроллерами заряда MPPT и PWM?

Каков верхний предел напряжения?

Как выбрать контроллер заряда солнечной батареи для вашей фотоэлектрической системы

MPPT — Clean Energy Reviews

— Определение размера батареи —

— Размер солнечной батареи —

— Размер контроллера заряда солнечной батареи (A) —

Какой контроллер заряда солнечной батареи: PWM или MPPT?

MPPT против PWM: какой контроллер заряда выбрать? | от ZHCSolar

PMW 3-х ступенчатая зарядка:

Многоступенчатая зарядка MPPT:

Преимущества зарядки MPPT:

Контроллер заряда MPPT Плюсы

Контроллер заряда MPPT Минусы

ШИМ-контроллер Достоинства:

PWM Контроллер заряда от солнечной батареи Минусы:

alexxlab

Вам также может понравиться

Фонарь с датчиком движения: Прожекторы с датчиком движения для улицы — купить по низкой цене

Электромагнитное реле это: Все об электромагнитных реле

Плата за горячую воду без счетчика в 2018 году: Тариф на воду без счетчика 2021 с человека: как рассчитать?

Добавить комментарий Отменить ответ