Что такое ШИМ-контроллер PWM и для чего он нужен
Любой радиолюбитель, начинающий телемастер или электрик рано или поздно столкнётся с такой штукой, как ШИМ-контроллер. За рубежом он маркируется как PWM. Поэтому сегодня я хочу остановиться на вопросе что такое ШИМ-контроллер, как он работает и для чего нужен. Даже если Вы не планируете заниматься ремонтом электронной техники, всё равно эта статья будет интересна для общего ознакомления.
Широтно-импульсный модулятор — принцип работы
Аббревиатура ШИМ расшифровывается, как широтно-импульсный модулятор. На английском это будет так — pulse-width modulation или PWM. В теле- и радио-технике ШИМ-контроллеры используются для преобразования напряжения, их можно встетить даже в качестве узлов системы управления скоростью электроприводов в бытовых приборах, меняя скорость электродвигателя. PWM-контроллер есть даже в обычных импульсных блоках питания.
Там постоянное напряжение на входе преобразуется в импульсы прямоугольной формы, которые формируются с определенной частотой и с определённой скважностью.
На выходе, с помощью управляющих сигналов, получается регулировать работу целого транзисторного модуля большой мощности. Таким образом разработчики получили блок управления напряжением регулируемого типа, который значительно меньше и удобнее старых, которые используют понижающий трансформатор, диодный мост и фильтр помех.
Главные плюсы ШИМ:
- маленькие габариты; - отличное быстродействие; - высокая надёжность; - низкая стоимость.
В Интернете Вы можете встретить ШИМ-контроллер на Arduino или NE555. Это не совсем контроллер, а скорее уже генератор ШИМ-импульсов, в которых нет возможности подключения цепи обратной связи. Такие устройства подходят больше для регуляторов напряжения, чем для обеспечения стабильного питания приборов, ведь они могут использоваться только для регулирования выходных параметров, но не для их стабилизации.
Выходы ШИМ-контроллера
Стандартная схема ШИМ-контроллера, который используется в теле-, радио- и иной электронной аппаратуре, характеризуется наличием нескольких выходов.
Общий вывод (GND) — контакт подключается к общему проводу схемы питания контролера. Он соединен с аналогичным контактом схемы подачи питания модуля и контроллирует напряжение на выходе схемы, отключая ее при снижении значения ниже пороговой величины.
Вывод питания (VC) — этот вывод ШИМ-контроллера отвечает за энергоснабжение схемы и подключение питания. Как правило, вывод контроля питания и вывод питания располагаются рядом друг с другом. Не перепутайте его с выводом VCC.
Вывод контроля питания (VCC) — следит, чтобы напряжение питания микросхемы было выше определенного значения. Обычно этот контакт соединяют с VC. Если напряжение на этом выводе падает ниже заданного порогового значения для данного PWM-контроллера, то контроллер выключается. Если этого не делать, то при снижении напряжение на выходе схемы, то транзисторы начнут открываться не полностью и будут быстро нагреваться, что приведёт к поломке.
Выход контроллера OUT – это выходное управляющее напряжение, другими словами отсюда подаётся управляющий ШИМ-сигнал для силовых ключей.
Тут надо отметить, что микросхемы бывают разные. Например, есть с друмя выходами — двухтактные, которые применяются для управления двухплечевыми каскадами. Да и сам выходной каскад может быть одно- и двухтактным. Тут главное не запутаться!
Вывод VREF — Опорное напряжение. Обеспечивает работу функции формирования стабильно опорного напряжения. Как правило, екомендуется соединять его с общим проводом конденсатором 1 мкФ для повышения качества и стабильности опорного напряжения.
Вывод ILIM — Ограничитель выходного тока. Это сигнал с датчика тока. Если напряжение на этом выводе превышает заданный порог (как правило, это 1 Вольт), то ШИМ-контроллер закрывает силовые ключи. Если же превышается ещё больший порог (обычно 1.5 Вольта), то PWM-контроллер сбрасывает напряжение на ножке мягкого старта и импульсы на выходе прекращаются.
Вывод ILIMREF — задаёт значение ограничения выходного тока на выводе ILIM.
Вывод SS — так называемый «мягкий старт».
Напряжение на этом контакте ограничивает максимально возможную ширину импульсов. Сюда ШИМ-контроллер подает ток фиксированной силы.
Вывод RtCt – используется для подключения времязадающей RC-цепи, используемой для определения частоты ШИМ-сигнала.
Вывод RAMP – это ввод сравнения. Рабоает это так. На контакт подаётся пилообразное напряжение. Как только оно превышает значение напряжение на выходе усиления ошибки, вывод OUT появляется отключающий сигнал. Это основа ШИМ-регулирования.
Вывод CLOCK – тактовые импульсы. Используются для синхронизации между собой сразу нескольких ШИМ-контроллеров. В этом случае RC-цепь подключается только к ведущему контроллеру, RT ведомых соединяется с Vref, а CT ведомых соединяюся с общим.
Вывод INV — это инвертирующий вход компаратора. На нём построен усилитель ошибки. Чем больше напряжение на INV, тем длиннее выходные импульсы.
Вывод NONINV – это неинвертирующий вход компаратора.
Его обычно подключают к общему проводу — GND.
Вывод EAOUT — выход усилителя ошибки — Error Amplifier Output. С этого вывода осуществляется частотная коррекция усилителя ошибки, путём подачи сигналов на INV через частотозависимые цепи. Дело в том, что PWM-контроллер достаточно медленно реагирует на воздействие через вход усилителя ошибки и потому схема может сгореть из-за возбуждения. Поэтому и применяется вывод EAOUT.
Как проверить ШИМ-контроллер
Есть несколько способов как сделать проверку ШИМ-контроллера. Можно, конечно это сделать без мультиметра, но зачем так мучаться, если можно воспользоваться нормальным прибором.
Прежде, чем проверять работу ШИМ-контроллера, необходимо выполнить базовую диагностику самого блока питания. Она выполняется так:
Шаг 1. Внимательно осмотреть в выключенном состоянии сам источник питания, в котором установлен PWM. В частности надо тщательно осмотреть электролитические конденсаторы на предмет вздутости.
Шаг 2. Провести проверку предохранителя и элементов входного фильтра блока питания на исправность.
Шаг 3. Провести проверку на короткое замыкание или обрыв диодов выпрямительного моста. Прозвонить их можно не выпаивая из платы. При этом надо быть уверенным, что проверяемая цепь не шунтируется обмотками трансформатора или резистором. Если есть на это подозрение, то всё таки придётся выпаивать элементы и проверять уже по отдельности.
Шаг 4. Провести проверку исправностм выходных цепей, а именно электролитических конденсаторов низкочастотных фильтров, выпрямительных диодов, диодных сборок и т.п.
Шаг 5. Провести проверку силовых транзисторов высокочастотного преобразователя и транзисторов каскада управления. При этом в обязательном порядке проверьте возвратные диоды, которые включенны параллельно электродам коллектор-эмиттер силовых транзисторов.
Проверка ШИМ-контроллера — видео инструкции:
Какой контроллер выбрать — PWM или MPPT?
Перевод «White paper» Victron Energy.
Полный текст доступен по ссылке Which solar charge controller: PWM or MPPT?
Более подробная информация о солнечных контроллерах, принципах их действия, производителях, правилах выбора — на нашем основном сайте.
1. Что делают контроллеры
ШИМ контроллеры соединяют солнечную батарею с аккумулятором напрямую. Напряжение на солнечной батарее снижается до напряжения аккумуляторной батареи.
MPPT контроллер является более сложным и более дорогим устройством. Он регулирует напряжение на входе таким образом, чтобы получать от солнечной батареи максимальную мощность. Входное напряжение может меняться в зависимости от освещенности и нагруженности солнечного модуля. В то же время напряжение на выходе равно напряжению на аккумуляторной батарее. Таким образом, на стороне аккумуляторов может быть 12В, а на стороне солнечной батареи — гораздо выше.
Пример подключения солнечного модуля с номинальным напряжением выше, чем напряжение на аккумуляторной батарее.
В примере солнечная батарея генерирует напряжение около 36В.
Графическое представление DC-DC преобразования, выполняемого MPPT контроллером
2. Двойная выгода MPPT контроллеров
a) Слежинеие за точкой максимальной мощности (ТММ)
MPPT контроллер собирает с солнечной батареи больше энергии. Прибавка к генерации составляет от 10% до 40% — в зависимости от того, как сильно нагрета солнечная батарея. Цифры соответстуют температурам более 75°C и менее 45°C. Также, прибавка к выработке имеет место при низкой освещенности, т.к. более высоковольтная солнечная батарея продолжает заряжать аккумуляторы и при низкой освещенности.
При высоких температорах и низкой освещенности генерация солнечной батареи сильно падает. Большее количество солнечных элементов, соединенных последовательно производят более высокое напряжение, которое будет превышать напряжение на аккумуляторной батарее (АБ) при меньшей освещенности.
Тем самым ток будет течь из солнечной батареи в аккумулятор.
b) Меньшая стоимость проводов и меньшие потери в проводах.
По закону Ома потери в проводах зависят от их сопротивления и от тока Pc (Watt) = Rc x I². Из формулы следует, что сечение кабеля может быть уменьшено в 4 раза при повышении напряжения в 2 раза.
При данной номинальной мощности болшее количество последовательно соединенных солнечных элементов увеличивают напряжение на выходе солнечной батареи и уменьшают ток (P = V x I, т.е. при равной мощности P ток I уменьшается при увеличении V).
При увеличении размера солнечной батареи увеличивается и длина кабелей. При соединеии модулей последовательно можно существенно уменьшить количество требуемого провода и его сечение. Это приводит к значительному снижению стоимости установки. Получается, что применять MPPT контроллер более выгодно, даже несмотря на более высокую его стоимость.
3. Выводы
PWM
ШИМ контроллер имеет низкую цену, ноеголучше применять для небольших систем (до нескольких сот ватт), при типичной температуре солнечной батареи от средней до высокой (между 45°C и 75°C).
MPPT
Для полного использования преимуществ MPPT контроллера напряжение на СБ должно быть существенно больше напряжения на АБ. MPPT контроллер лучше применять в более мощных системах. Также, MPPT контроллер будет выдавать бОльшую мощность, если температура солнечного модуля низкая (менее 45°C), или очень высокая (более 75°C), или если освещенность очень низкая.
The summary above and the full white paper, has been written and compiled by Reinout Vader.
John Rushworth
Источник
Солнечные контроллеры (MPPT, ШИМ) | Энергии Солнца
МРРТ контроллер, это устройство, которое повышает эффективность солнечной батареи за счет функции слежения за Точкой Максимальной Мощности (ТММ). В переводе с английского, аббревиатура означает Maximum Power Point Tracking . Прибор это относительно новый, их концепция была сформирована в середине 80-х гг. И тогда же они впервые появились на рынке. Но за истекшие тридцать лет, сфера электроники наполнилась новыми компонентами, которые:
- Увеличили функционал МРРТ.
- Повысили их надёжность.
- Уменьшили их размеры.
- Позволили продлить гарантию.
- Обеспечили высочайшую точность работы.
Специфика применения
Использование МРРТ контроллеров в бесперебойных или автономных системах энергоснабжения имеет две составляющие, которые существенно изменяют многие аспекты функционирования подобных комплексов. Первый из них, это работа аккумуляторов.
- Зарядка аккумуляторных батарей, для увеличения срока службы и поддержки номинальных рабочих параметров, требует особого подхода. Дело в том, что процесс зарядки это сложный комплекс химических реакций, которые меняют физико-химические характеристики пластин и электролита несколько раз в продолжении одно цикла. В соответствии с этими изменениями, должна изменяться характеристика тока. При этом, все изменения не ступенчатые, и не имеют чёткой привязки ко времени. То есть требуется контроль состояния аккумуляторной батареи (АКБ) в каждый момент времени, и соответствующие изменения зарядного тока. При этом, учитываются и этапы зарядки:
При этом, учитываются и этапы зарядки:- Наполнение.
- Насыщение.
- Выравнивание.
- Поддержка.
Не соблюдение режимов зарядки, приводит к тому, что АКБ быстро теряют ёмкость, перестают держать заряд и как следствие требуют замены. А затраты на обновление АКБ в системе автономного снабжения составляют почти половину стоимости всего оборудования.
Современные контроллеры МРРТ, имеют возможность снимать показания не только с фотоэлектрических модулей, но и с аккумуляторов. При этом регистрируются данные по нескольким определяющим параметрам. А в зависимости от исполнения, все показания могут выводиться на дисплей или отображаться с помощью светодиодных индикаторов.
- Второй важный аспект – недобор мощности всей системы фотоэлектрических преобразователей. Причина здесь тоже разноплановая. Процесс выработки электроэнергии у солнечных батарей изменяется в зависимости от:
- Степени освещённости.
- Температуры модуля.
- Выбранной нагрузки.
При этом, определение и выбор потребляемой нагрузки, довольно специфический процесс, которым невозможно управлять без использования МРРТ контроллера.
Особняком стоят системы фотоэлектрических преобразователей, которые составлены из панелей разных типов. Включение в такую систему контроллера МРРТ, насущная необходимость. Без него эффективность выработки электроэнергии снижается на 16-38%. Это всё равно что купить а/м Ferrari, но из-за того что нет рычага переключения скоростей, вы будете ездить только на первой передаче. Тоже самое будет и с фотоэлементами.
Особенности сборки системы фотоэлементов с контроллером МРРТ
В связи с тем, что в определённые моменты напряжение на клеммах АКБ может быть больше, нежели на выходе от панелей, то собирая систему, её надо комплектовать таким образом, чтобы добиться превалирования напряжения, над мощностью.
Дополнительным доказательством служит и формула для расчёта потери в проводниках: P = I2 x R.
Обратите внимание, что уменьшая силу тока (I) в два раза, на выходе получают рост мощности в 4 раза, и это при использовании той же проводки.
Максимальной эффективности контроллеры МРРТ позволяются добиться при мощности системы от 200 Вт. А в случае, если модули имеют нестандартное выходное напряжение, без использования контроллеров МРРТ, обойтись невозможно.
Во время работы, контроллеры МРРТ потребляют от 2 до 5 Вт мощности. Но с учётом повышения эффективности работы всей системы в целом, подобный расход можно зарегистрировать только с помощью контрольных приборов. Ведь оптимизируя работу солнечных батарей, контроллеры МРРТ приводят к тому, что мощность всей системы автономного энергоснабжения вырастает на 25-30%. Другими словами, подключая контроллер МРРТ, вы повышаете мощность без приобретения дополнительных фотопреобразователей.
UC3844AD8, Токовый ШИМ-контроллер [SOIC-8], Texas Instruments
Описание
UC3844AD8 — это контроллер широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в токовом режиме, обеспечивающий необходимые функции для управления импульсными источниками питания в токовом режиме.
Пусковой ток гарантированно не превышает 0,5 мА. Разряд генератора ограничен до 8,3 мА. Во время блокировки пониженного напряжения выходной каскад может потреблять не менее 10 мА при напряжении менее 1,2 В для напряжения постоянного тока более 5 В.
• Оптимизирован для автономных преобразователей и преобразователей постоянного тока в постоянный
• Регулируемый ток разряда генератора
• Автоматическая компенсация прямой связи
• Поимпульсное ограничение тока
• Улучшенные характеристики отклика на нагрузку • Блокировка при пониженном напряжении с гистерезисом
• Двойное подавление импульсов
• Сильноточный выход на тотемный полюс Эталонное значение ширины запрещенной зоны с внутренней подстройкой
• Усилитель ошибки с низким RO
• Экологичный продукт и отсутствие Sb / Br p>
Технические параметры
| Тип | PWM Current Mode |
| Топология | boost, buck, flyback, forward |
| Кол-во выходов | 1 |
| Напряжение питания (Vcc/Vdd), В | 10…30 |
| Частота переключения, кГц | до 500 |
| Синхронное выпрямление | нет |
| Тактовая синхронизация | нет |
| Рабочий цикл, % | 48 |
| Особенности управления | Рег. частоты |
| Рабочая температура, °C | 0…+70(TA) |
| Корпус | soic-8 |
| Вес, г | 0.15 |
Техническая документация
Дополнительная информация
SMD справочник
Типы корпусов импортных микросхем
Взаимозаменяемость ШИМ-контроллеров в цепях питания
При ремонте различной радиоаппаратуры порой бывает необходимо заменить некоторые небольшие, но сложные микросхемы, вышедшие из строя, такие как ШИМ-контроллеры, но оригинальных радиодеталей нет. И купить их тоже проблематично. Вот тогда и приходится искать аналоги — заменители оригинальных ШИМ.
Понятия «аналог» и «взаимозаменяемо» не есть одно и то же.
Аналог подразумевает полное функциональное и выводное совпадение (так сказать, но-га-вно-гу). Например, разные фирмы могут выпускать один и тот же прибор, но под разными названиями.
Взаимозаменяемость — более широкое понятие.
Например, некоторые приборы почти совпадают по цоколёвке (скажем, отличаются одним из выводов функционально), но могут использоваться для взаимной замены там, где этот вывод не используется.
Хотелось бы точности — чтобы было ясно, о чём идёт речь в каждом пункте данной записи: где о взаимозаменяемости, а где приводятся аналоги. И там, где приборы не являются полными аналогами, я буду указывать: «взаимозаменяемо там-то и там-то».
1.RT8207GQW DDRII/DDRIII Memory Power Supply Controller и TPS51116RG DDR, DDR2 and DDR3 Memory Power Solution Synch Buck Controller Взаимозаменяемы (источник: — схема ZG5 (AO110/150), стр. 30)
отличие: — у RT8207 12 вывод — TON The pin is used to set the UGATE on time through a pull-up resistor connecting to VIN (R = 620k), а у TPS51116RG — не используется.
DDR-II — полная взаимозамена (с учетом 12 вывода)
DDR-III — Если в схеме 9-й вывод включен через «FB Resistors RUP= RDOWN=75 kΩ» то делать ничего не надо, обратить внимание только на 12-й вывод.
Если 9-й вывод подключен на землю, а менять хотим с RT8207GQW на TPS51116RG, то нужно 9-й вывод отключить от GND и организовать «FB Resistors RUP= RDOWN=75 kΩ» (иначе получим на выходе не 1,5 в, а 2,5!!).
Если менять наоборот, сTPS51116RG на RT8207GQW, то 9-й вывод можно просто закоротить на землю, или нижний резистор заенить на 0 (перемычку).
Ставилось на самсунге R469 (ddr2) tps51116 вместо rt8207b с учётом всех рекомендаций. НЕ РАБОТАЕТ! Поставили rt8207b, всё работает. Так что не везде подходит, а на некоторых самсунгах подходит надо только 18 (GND) c 17(sc_gnd) соеденить.
2.RT8205B, RT8223B (DS=CC), TPS51123, TPS51125 — аналоги.
В ноутбуке Toshiba Satellite A660, A665 — Compal LA-6062P (REV.2.0 — NWQAA Marseille 10G) — по схеме стоит RT8205B, на плате TPS51125.
TPS51123 спокойно заменяется на TPS51125 — полет нормальный, последняя в продаже встречаются чаще, чем указанные выше.
Отличия все же есть. Подозреваю,что обратная замена на RT8205 не всегда возможна.
TPS51125 с успехом заменяется на TPS51123, только нужно с 8 вывода кинуть перемычку на 18 вывод.
3.ISL6237, RT8206B, TPS51427, TPS51427A — взаимозаменяемы между собой.
По схеме Acer Aspire 5742G — Compal LA-5893P (r1.0) стоит RT8206B и в тоже время некоторые сигналы отмечены как от ISL6237.
4.MAX8778=MAX17020, ISL6236, ISL6236A, PM6686, RT8206A, SN0608098 — взаимозаменяемы между собой.
HP DV6940er — Quanta AT3 Rev. F — стоит ISL6236 (по схеме MAX8778).
5.ISL6262 и ISL9504 — аналоги.
6.RT8209B (A0=), TPS51117, RT8202B — совпадают по распиновке.
RT8202B — отличается 11 выводом (устанавливается резистор между этим выводом и PHASE).
7.RT8208B (FG=) и SC411 — совпадают по распиновке.
8.MAX8732, 8733, 8734 pin-for-pin upgrades MAX1777, 1977, 1999
9.MAX17005, 17006, 17015, MAX17005A, 17006A, 17015A, MAX17005B, 17006B, 17015B — аналоги
10.
APW7138 и ISL6268 — аналоги.
11.APW7108, FAN5236, ISL6227 — аналоги.
По схеме к RoverBook B515 — ECS U50SI1, Rev: C — стоит ISL6227. На плате стоит APW7108.
Samsung NP R20 — была удачная замена ISL6227 на FAN5236.
12.Замена OZ2216S на TPS2216 (только в корпусе SS0P-30) проблему решила.
13.MAX8724 — MAX1908 — MAX8765
14.MAX8725 — MAX1909
15.MAX1631 взаимозаменяем с MAX1634, но в случае с MAX1631 есть встроенная схема защиты от завышенного и пониженного напряжения питания, чего нет в MAX1634.
16.MAX1630–MAX1635 — это почти взаимозаменяемые ШИМы с некоторыми нюансами.Из даташита на MAX1630:
The MAX1630–MAX1635 include two PWM regulators, adjustable from 2.5V to 5.5V with fixed 5.0V and 3.3V modes. All these devices include secondary feedback regulation, and the
MAX1630/MAX1632/MAX1633/MAX1635 each contain 12V/120mA linear regulators.
The MAX1631/MAX1634 include a secondary feedback input (SECFB), plus a control pin (STEER) that selects which PWM (3.3V or 5V) receives the secondary feedback signal. SECFB provides a method for adjusting the secondary winding voltage regulation point with an external resistor divider, and is intended to aid in creating auxiliary voltages other than fixed 12V. The MAX1630/MAX1631/MAX1632 contain internal output overvoltage and undervoltage protection features.Если внимательно прочитать даташит, то MAX1631 (без переделки) взаимозаменяем с MAX1634, а вот с MAX1630, MAX1632 , MAX1633, MAX1635 без переделки в принципе нельзя менять. В даташите всё это прописано. В свою очередь микросхемы MAX1630/MAX1633 взаимозаменяемы и MAX1632/MAX1635 взаимозаменяемы.
MAX1631 меняется на MAX1632, ноги 4 и 5 оставляем в воздухе ( 5 — вход линейного стабилизатора 12v, 4 — его выход ) проверено в IBM T42.
17.Richtek RT8202 очень схож с UP6111AQDD .
Последняя стоит в Acer Aspire One (ZG8).
Такая же распиновка UP6128A. Еще аналог G5602R41U, применяемый в схеме от Quanta HK5.
18.MAX17415 меняется на MAX17015.
19.APL5331, APL5336, RT9173D, G2992, AP1280MP — аналоги.
По схеме LA-5893P стоит APL5336 (PU21) — на VIN 1.5V, на VOUT — 0.75V.
По схеме LA-4602P стоит APL5331 с такими же VIN, VOUT, а на плате стоит RT9173D.
Замена APL5336 (PU21) на APL5331 в Acer Aspire 5742 (Compal LA-5893P, r1.0) прошла успешно.
20.RT9045=uP7711U8=FP6137E
21.AP2101=G547
usb power switch. Плата CHICAGO_BR_HPC MV_MB_V2.
22.G5209 заменен на isl6251 в LA-6552P.
23.MAX1532A, MAX8760 — аналоги
В Acer TravelMate 4150 (Compal LA-2602) на плате стоял MAX1532A, — заменяется на MAX8760.
24.P2806, G5934 — аналоги.
25.OZ8111, OZ8116, OZ8118 — аналоги.
В схеме Quanta NE7 показана OZ8111LN, но выводы подписаны от OZ8116.
В схеме Quanta ZR6 показана OZ8111, но страница озаглавлена, как OZ8118.
Взаимозаменяемы без переделки схемы, только отличаются мощностью в разы,то есть не для каждой схемы замена может быть корректна, хотя для ноутбуков замена справедлива. Перед заменой обязательно смотрим даташит для проверки максимальной потребляемой мощности.
!!! 8116 и 8118 по размеру разные.
26.Несколько слов о взаимозаменяемости SC475A и Не взаимозаменяемости SC471 и SC471A. Указанные м\с имеют идентичную распиновку, и выходные полевые ключи с открытым истоком D0 (D1), управляемые входами G0 (G1). В схемах включения эти ключи используются для регулирования номинала выходного напряжения.
Причём, для SC471 входы G0,G1 — прямые, а для SC471A — инверсные (в SC471 ключи D0,D1 открываются «единицей», а в SC471A — нулём), SC475A имеет только один канал — G0,D0 с инверсным управлением.
Соответственно, SC475A может быть с успехом заменена на SC471A в любой схеме (нужно только следить, чтобы на плате неиспользуемый вывод 7 SC475A не был бы случайно подключён куда-либо , ибо для SC471A это — выход D1). Совершенно понятно, что SC471 и SC471A — не взаимозаменяемы без инверсии входных сигналов G0,G1. Впрочем, для мьсе, знающих толк в извращениях, это не помеха — при желании, можно впихнуть по входам G0,G1 два N-полевика с пуллапами на стоках…
27.SY8033BDBC_DFN10_3X3, BP0QA, BP1BE, BP1GG, BP1IG, BP9ZA.
28.G5603 успешно поменяна на TPS51117 на плате ноутбука LA-6552P (Формировала +1.1VALWP).
29.TPS51117RGY (корпус QFN) = APW7141QAITRG.
по схемe Samsung R525 Bremen-D стоит APW7141QAITRG, физически — TPS51117RGY; была снесена (отверткой?) вокруг него обвязка, успешно восстановлена по схеме.
30.2952 или 2952a = FT484 = MP1410 = G5795 — замена.
Во многих китайских планшетах и нетбуках попадается простейший ШИМ преобразователь — восьминогая планарка в самом простом корпусе SOP-8 с маркировкой 2952 или 2952a.
При использовании MP1410 нужно учитывать, что он — без софтстарта (выв. 8 не используется), и имеет немного другие номиналы в обвязке (см. даташит).
31.RT9045 <= APL5336 — замена.
( VTT DDR )
Замена была на Asus N53T.
32.HPA00835RTER = tps54418 — аналог.
Вывод сделан на основании сравнения матери и схемы ZH9 схеме одно , а на плате другое.
33.На Samsung NP350V5C, платформы LA-8861P, LA-8862P взаимозаменяемы между собой: APW8812, RT8205L, TPS51125. Первые две идут штатно.
34.На Quanta R33 по схеме стоит UP1585QQAG, по факту — RT8223MGQW. Замена — TPS51123.
35.UP6111AQDD = RT8202 = Sc411 — аналоги.
36.Toshiba C660-13Q LA-6842P. По схеме — S IC UP6182CQAG, на плате стоит TPS51125A.
37.BQ24725A => BQ24735 на asus x550dp, замена успешна.
38.G5603RU1U TQFN14 3P5X3P5 успешно поменяна на TPS51117 мат.
плата ноутбука LA-6842P, питание памяти.
39.TPS51212 — аналог RT8237E. В Compal LA-7912 по схеме TPS51212, на плате RT8237E.
40.RT8859M можно заменить EPU ASP1000RM (используются на платах Asus).
Проверено на Acer IPISB-AG Rev. 1.06.
41.Compal LA-7981, чарджер BQ24727 заменяется на BQ24707, т. к. 11 вывод не используется.
42.Wistron JE40-HR, по схеме BQ24745, на плате ISL88731, резистор по 7 ноге не распаян.
43.RT8209MGQW => TPS51212DSCR => TPS51218DSCR успешная замена на LA-8331P.
44. ISL6520 = LD7120 => APW7057 => FAN6520 => NCP1580 => NCP1582 => ISL6545 => l6727 => l6726 => RT9214 => RT9202
Звоните или оставляйте заявку прямо на сайте! Наши специалисты с удовольствием помогут Вам!
Микросхема iX1779СЕ — ШИМ-контроллер для ипульсных блоков питания
Рис.
1. Принципиальная типовая схема импульсного блока питания на микросхеме iX1779СЕ, силовой ключ 2SD1883.
Принцип работы блока питания на микросхеме iX1779СЕ
Принцип работы микросхемы iX1779СЕ рассмотрим на примере импульсного блока питания телевизоров Sharp (шасси: SP-70).
Рис. 2. Принципиальная схема импульсного блока питания на основе широтно-импульсного преобразователя типа iX1779СЕ.
В телевизоре используется импульсный блок питания (БП) на основе широтно-импульсного преобразователя IC751 типа iX1779СЕ (см. рис. 2). Блок питания формирует два стабилизированных напряжения: 115В для схем разверток и 12 В для питания остальных узлов.
Выпрямленное напряжение сети 300 В подается на выходной каскад преобразователя на ключевом транзисторе Q701 типа 2SD1884. Параллельно выпрямленное напряжение сети через стабилизатор 13 В на стабилитроне D715 подается для питания задающего генератора в IC751, который запускается при напряжении 9 В. Частота задающего генератора в составе IC751 определяется элементами R706 и С711.
После появления управляющих импульсов начинает работать ключевой каскад, и из его импульсов во второй обмотке 3-5 Т701 формируется основное питание для микросхемы iX1779СЕ IC751. Это же напряжение после выпрямления поступает на вход усилителя ошибки 7 IC751, который управляет частотой задающего генератора для стабилизации формируемых напряжений. Резистором R711 можно изменять опорное напряжение ошибки и тем самым регулировать напряжение 115 Вольт. Резистор R718 в цепи эмиттера силового ключа Q701 типа 2SD1884 служит для формирования контрольного напряжения цепи защиты от перегрузок по току. Это напряжение поступает на вход микросхемы ШИМ контроллера iX1779СЕ (вывод 3), и при превышении определенного уровня прохождения импульсов на базу силового ключа Q701 блокируется. После этого схема блока питания снова повторит попытку запустится.
На входе импульсного блока питания имеются фильтры для снижения уровня помех в соответствии со стандартами электромагнитной совместимости бытовой аппаратуры.
Тестовые образцы новых ШИМ-контроллеров доступны для заказа в АО «НИИЭТ»
НИИЭТ разработал новые ШИМ-контроллеры с шифрами 1396ЕУ065, 1396ЕУ015, 1396ЕУ045. Тестовые образцы микросхем стали доступны для опробования всем желающим. Об этом сообщил начальник дизайн-центра проектирования ИМС АО «НИИЭТ» Владимир Смерек. Микросхемы могут применяться в источниках питания.
«Время на опробование не ограничено. Обычно предприятия берут 2-3 образца, но возможна поставка и большего количества», -отметил эксперт.
Заказать тестовые образцы можно на сайте АО «НИИЭТ» в разделе «Новинки и текущие разработки» либо написав на электронную почту [email protected].
Микросхема 1396ЕУ065 представляет собой ШИМ-контроллер с фазовым сдвигом, который реализует управление силовым каскадом полного моста (full-bridge) посредством резонансного переключения при нулевом напряжении (ZVS – zero voltage switch).
Технические характеристики:
| Топология ВИП | полный мост (Phase-Shifted Full-Bridge) | |
| Управление ШИМ | ток, напряжение | |
| Минимальное напряжение питания, В | 10 | |
| Максимально напряжение питания, В | 16,5 | |
| Защита от пониженного напряжения питания вкл/выкл, В | 11/9 | |
| Максимальный рабочий цикл % | 100 | |
| Максимальная рабочая частота, кГц | 1000 | |
| Пиковый выходной ток драйвера, А | ±0,1 | |
| Ограничение выходного тока | + | |
| Защита от перегрузки по току | + | |
| Плавный запуск | + | |
| Программируемая рабочая частота | + | |
| Вывод внешней синхронизации | + | |
| Корпус | 1396ЕУ065 | 5121. 20-A |
| 1396ЕУ064 | SO-20 | |
| Температурный диапазон, °С | от минус 60 до 125 | |
| Аналог | UCC2895 | |
1396ЕУ015 – это ШИМ‑контроллер для построения вторичных источников питания по двухтактной топологии (push-pull).
Микросхема включает в себя внутренний источник питания с источником опорного напряжения, защиту от повышенного и пониженного напряжения питания, ШИМ-компаратор, частотозадающий генератор, схему плавного запуска, выходной драйвер, датчик тока, защиту от перегрузки по току, блок компенсации наклона сигнала на входе CS.
Технические характеристики:
| Топология ВИП | двухтактная (push-pull) полумост (half-bridge) | ||
| Управление ШИМ | ток | ||
| Минимальное напряжение питания, В | 12,5 | ||
| Максимально напряжение питания, В | 15 | ||
| Защита от пониженного напряжения питания вкл/выкл, В | 12,5/8,3 | ||
| Максимальный рабочий цикл % | 50 | ||
| Максимальная рабочая частота, кГц | 1000 | ||
| Пиковый выходной ток драйвера, А | ±1 | ||
| Ограничение выходного тока | + | ||
| Защита от перегрузки по току | + | ||
| Плавный запуск | + | ||
| Программируемая компенсация наклона | + | ||
| Время плавного запуска, мс | 3,5 | ||
| Корпус | 1396ЕУ015 | 5121. 20-A | |
| 1396ЕУ014 | SO-8 | ||
| Температурный диапазон, °С | от минус 60 до 125 | ||
| Аналог | UCC08083 | ||
ШИМ-контроллер 1396ЕУ045 создан для построения вторичных источников питания по двухтактной топологии (push-pull). Микросхема включает в себя внутренний источник питания с источником опорного напряжения, защиту от повышенного и пониженного напряжения питания, ШИМ-компаратор, частотозадающий генератор, схему плавного запуска, выходной драйвер, датчик тока, защиту от перегрузки по току, блок компенсации наклона сигнала на входе CS.
Технические характеристики:
| Топология ВИП | двухтактная (push-pull) полумост (half-bridge) | |
| Управление ШИМ | ток | |
| Минимальное напряжение питания, В | 4. 3 | |
| Максимально напряжение питания, В | 15 | |
| Защита от пониженного напряжения питания вкл/выкл, В | 4.3/4,1 | |
| Максимальный рабочий цикл % | 50 | |
| Максимальная рабочая частота, кГц | 1000 | |
| Пиковый выходной ток драйвера, А | ±1 | |
| Ограничение выходного тока | + | |
| Защита от перегрузки по току | + | |
| Плавный запуск | + | |
| Программируемая компенсация наклона | + | |
| Время плавного запуска, мкс | 75 | |
| Корпус | 1396ЕУ045 | 5121.20-A |
| 1396ЕУ044 | SO-8 | |
| Температурный диапазон, °С | от минус 60 до 125 | |
| Аналог | UCC08086 | |
ШИМ-контроллеров | Analog Devices
Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, а другие необязательны для функциональных действий.
Сбор данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы убедиться, что вы получаете наилучшую производительность и функциональность, которые может предоставить наш сайт. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.
Принять и продолжить Принять и продолжить
Используемые нами файлы cookie можно разделить на следующие категории:
- Строго необходимые файлы cookie:
- Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.com или конкретные предлагаемые функции. Они либо служат единственной цели осуществления сетевой передачи, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуги, явно запрошенной вами.
- Аналитические/производительные файлы cookie:
- Эти файлы cookie позволяют нам проводить веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и просмотр того, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, гарантируя, что пользователи легко находят то, что ищут.
- Функциональные файлы cookie:
- Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши услуги менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
- Целевые/профилирующие файлы cookie:
- Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и/или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы перешли.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам для этой цели.
Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, гарантируя, что пользователи легко находят то, что ищут.Отклонить файлы cookie
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, говоря о переходе на солнечную энергию, контроллеры обеспечивают эффективную и безопасную работу вашей системы на долгие годы.Существует множество изменяющихся переменных, которые влияют на то, сколько энергии вырабатывается, например, уровень солнечного света, температура и состояние заряда батареи. Контроллеры заряда обеспечивают постоянный и оптимальный уровень мощности ваших батарей.
Что такое солнечные контроллеры заряда?
Контроллер солнечного заряда 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 накопленная мощность падает ниже 50 процентов емкости, и заряжая батареи при правильном уровне напряжения. Это помогает сохранить жизнь и здоровье батарей.
Они также предлагают некоторые другие важные функции:
Защита от перегрузки: Если ток, протекающий через ваши батареи, намного выше, чем может выдержать схема, ваша система может быть перегружена.
Это может привести к перегреву и стать причиной возгорания.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: Работает как автоматическое отключение некритических нагрузок от батареи, когда напряжение падает ниже заданного порога. Он автоматически подключается к аккумулятору, когда он заряжается. Это предотвратит переразряд и защитит оборудование от работы при опасно низком напряжении.
Блокировка обратных токов: Солнечные панели прокачивают ток через вашу батарею в одном направлении. Ночью панели могут естественным образом пропускать часть этого тока в обратном направлении без контроллера заряда, ограничивающего это. Это может вызвать небольшой разряд батареи. Контроллеры заряда предотвращают это, действуя как клапан.
Всегда ли нужен контроллер заряда?
Как правило, да.
Вам не нужен контроллер заряда с меньшими панелями от 1 до 5 Вт.Если панель выдает 2 Вт или менее на каждые 50 ампер-часов батареи, вам, вероятно, не нужен контроллер заряда. Все, что сверх этого, и вы делаете.
Различные типы контроллеров заряда
Существует два типа контроллеров заряда : контроллеры с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и контроллеры с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT). ШИМ-контроллеры заряда — это более старая технология, они дешевле, но менее эффективны, чем контроллеры заряда MPPT.Оба широко используются и выполняют аналогичные функции по сохранению жизни ваших батарей. Кроме того, важно отметить, что вопрос не в том, что лучше во всех отношениях, а в том, что лучше всего подходит для вашего уникального случая. Кроме того, мы настоятельно рекомендуем приобрести высококачественный контроллер заряда, так как на контроллеры приходится лишь небольшая часть общей стоимости системы.
Контроллеры заряда как с широтно-импульсной модуляцией, так и с отслеживанием точки максимальной мощности имеют срок службы около 15 лет, хотя это зависит от конкретного контроллера.
Что влияет на ваш процесс принятия решения при выборе контроллера заряда
При покупке контроллера заряда следует учитывать следующие факторы:
- Ваш бюджет
- Срок службы технологии
- Климат, в котором будет установлена ваша система
- Сколько у вас солнечных панелей и насколько высока ваша потребность в энергии
- Размер, количество и тип батарей, которые вы используете в своей системе
Контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией
Контроллер широтно-импульсной модуляции был первоначальным используемым контроллером заряда, он проще и дешевле, чем контроллеры MPPT.ШИМ-контроллеры регулируют поток энергии к батарее, постепенно уменьшая ток, что называется «широтно-импульсной модуляцией». Когда батареи полностью заряжены, ШИМ-контроллеры заряда продолжают подавать небольшое количество энергии, чтобы поддерживать батареи полными. ШИМ-контроллеры лучше всего подходят для небольших приложений, потому что система солнечных панелей и аккумуляторы должны иметь одинаковые напряжения.
Это становится намного сложнее с более крупными установками.
Стоимость: $20-$60
Плюсы:
- Дешевле, чем контроллеры MPPT
- Лучше всего подходит для небольших систем, где эффективность не так критична
- Обычно более длительный срок службы из-за меньшего количества компонентов, которые могут сломаться
- Подходит для теплой солнечной погоды
- Лучше всего работает, когда батарея почти полностью заряжена
Минусы:
- Менее эффективен, чем контроллеры MPPT
- Поскольку солнечные панели и батареи должны иметь соответствующие напряжения с этими контроллерами, они не идеальны для больших и сложных систем
Подходит для: Те, у кого есть небольшие системы (автофургоны, дома на колесах, крошечные дома), те, кто живет в более теплом климате
Контроллер заряда с отслеживанием точки максимальной мощности
Контроллеры отслеживания точки максимальной мощности эффективно используют полную мощность ваших солнечных панелей для зарядки аккумуляторов.
Они ограничивают свою мощность, чтобы батареи не перезаряжались. Контроллеры MPPT будут контролировать и корректировать свой вход, чтобы регулировать ток вашей солнечной системы. Контроллеры MPPT понижают напряжение и повышают ток. В результате общая производительность увеличится, и вы можете ожидать рейтинг эффективности 90% или выше. В настоящее время более распространены контроллеры заряда MPPT.
Например, если станет облачно, ваш контроллер заряда MPPT уменьшит количество потребляемого тока, чтобы поддерживать желаемое напряжение на выходе панели.Когда снова станет солнечно, контроллер MPPT снова позволит увеличить ток от солнечной панели.
Стоимость: $100-$729
Плюсы:
- 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 подходит для более холодных и пасмурных условий
- Лучше всего работает при низком уровне заряда аккумулятора
Минусы:
- Дороже, чем контроллеры 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 подобрать размер контроллера заряда
В целом, определение размера контроллера 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 справиться с мощностью и током, вырабатываемым 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 ваша солнечная система была 12 вольт, а ваши ампер 14, вам понадобится контроллер солнечного заряда, который имеет по крайней мере 14 ампер.Однако из-за таких факторов, как отражение света, могут возникать спорадические повышенные уровни тока, вам необходимо учитывать дополнительные 25%, доводя минимальный ток, который должен иметь наш контроллер солнечного зарядного устройства, до 17,5 ампер. В этом случае мы округлим, поэтому, в конце концов, вам понадобится контроллер солнечного заряда 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% энергии, вырабатываемой солнечными батареями.
Что следует учитывать при использовании контроллеров заряда MPPT: Поскольку контроллеры MPPT ограничивают свой выходной сигнал, вы можете сделать массив сколь угодно большим, а контроллер будет ограничивать этот выходной сигнал. 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 показания усилителя для него, например, контроллер MPPT на 40 ампер. Даже если ваши панели могут производить ток 80 А, контроллер заряда MPPT будет производить только 40 А тока, несмотря ни на что.
Что следует учитывать при использовании ШИМ-контроллеров заряда: ШИМ-контроллеры не могут ограничивать выходной ток. Они просто используют ток массива. Следовательно, если солнечная батарея может производить ток 40 А, а используемый вами контроллер заряда рассчитан только на 30 А, контроллер может быть поврежден.
Крайне важно убедиться, что ваш контроллер заряда подходит, совместим с вашими панелями и имеет правильный размер.
Каков верхний предел напряжения?
Все контроллеры заряда имеют верхний предел напряжения.Это относится к максимальному количеству напряжения, с которым контроллеры могут безопасно работать. Убедитесь, что вы знаете, каков верхний предел напряжения ваших контроллеров. В противном случае вы можете сжечь свой солнечный контроллер заряда или создать другие риски для безопасности.
Распространенные ошибки контроллера заряда
Из-за множества различных компонентов солнечной установки легко ошибиться в процессе установки. Вот несколько распространенных ошибок, когда речь идет о солнечных контроллерах заряда.
- Не подключайте нагрузки переменного тока к контроллеру заряда. К выходу контроллера заряда следует подключать только нагрузки постоянного тока.
- Некоторые низковольтные приборы должны подключаться непосредственно к аккумулятору.
- Контроллер заряда всегда следует устанавливать рядом с аккумулятором, поскольку точное измерение напряжения аккумулятора является важной частью функций контроллера заряда от солнечной батареи.
Вывод
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 широкой открытой дороге или уютно устроились в хижине в лесу, контроллеры заряда играют важную роль в вашей солнечной установке. Выбор правильного солнечного контроллера заряда, подходящего для вас и вашей системы, гарантирует, что ваши батареи останутся здоровыми, а система будет работать эффективно и безопасно в течение многих лет.
В чем разница между контроллерами заряда PWM и MPPT?
Устройства контроля заряда контролируют энергию, поступающую от солнечных батарей. Он регулирует ток и напряжение, а затем отправляет их на батареи.
Устройство контроля заряда предотвращает перезарядку и разрядку аккумуляторов. Таким образом, он защищает систему. Каждая солнечная энергетическая система требует устройства контроля заряда. Устройства контроля заряда, разделенные на две части: ШИМ (широтно-импульсная модуляция) и MPPT (отслеживание точки максимальной мощности)
PWM расшифровывается как широтно-импульсная модуляция. Устройства управления зарядом PWM можно объяснить как электрический переключатель между батареями. Переключатель можно быстро включить и выключить. Таким образом, можно получить желаемое напряжение для зарядки аккумуляторов.Ток заряда будет медленно уменьшаться по мере зарядки аккумуляторов.
MPPT означает отслеживание точки максимальной мощности. MPPT — это метод наблюдения и регулирования энергии, идущей от солнечной панели к батареям. Солнечные панели показывают переменную мощность в зависимости от погодных условий. Устройства контроля заряда MPPT могут согласовывать напряжение солнечной панели с напряжением аккумулятора, чтобы максимизировать эффективность заряда.
В этих системах можно использовать полную мощность солнечных панелей путем балансировки между напряжением и током в соответствии с уравнением P = V x A.Например, количество тока, потребляемого панелями, уменьшено для защиты напряжения в пасмурную погоду. В солнечную погоду разрешается потреблять больше тока.
Основное различие между устройствами управления зарядом PWM и MPPT заключается в том, что устройства MPPT более эффективны. Устройства контроля заряда MPPT имеют на 30 % более высокую эффективность заряда по типу ШИМ. Напряжение панели и напряжение батареи должны быть согласованы в системах ШИМ. В системах MPPT серия панелей может иметь более высокое напряжение, чем батареи.Это означает большую гибкость для роста системы.
С другой стороны, контроллеры MPPT дороже, чем контроллеры PWM. Из-за этого в небольших системах, где КПД не критичен, до сих пор используют ШИМ-контроллер заряда.
Размер системы солнечной энергии важен для выбора устройства контроля заряда.
Устройства контроля заряда MPPT лучше всего подходят для профессионального применения. ШИМ-регуляторы заряда могут обеспечить достаточную производительность в небольших приложениях, не требующих дополнительных свойств.Разница в эффективности между PWM и MPPT может быть недостаточной, чтобы оправдать разницу в цене в небольших проектах. Однако в больших проектах огромную роль играет то, насколько хорошо работает система.
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) | Видео по кольцевым навыкам Коллин Каннингем
ШИМ-контроллер: управление устройствами с помощью цифрового сигнала
Коллин Каннингем
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это очень умный способ использования электричества для управления аналоговыми устройствами с помощью цифрового сигнала.Это очень простой метод, который очень эффективен для управления двигателями, лампами, светодиодами и многим другим!
Прекрасный пример использования ШИМ, если вы когда-либо гасили светодиод с помощью Arduino:
Затухание — Демонстрирует использование функции AnalogWrite() для выключения и включения светодиода.
AnalogWrite использует широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), очень быстро включая и выключая цифровой вывод, чтобы создать эффект затухания.
Однако для генерации ШИМ-сигнала микроконтроллер не нужен.Микросхема таймера 555 может быть настроена на модуляцию рабочего цикла выходного сигнала в ответ на потенциометр — с помощью некоторой простой схемы.
Создайте свой собственный комплект широтно-импульсного модулятора
Circuit Skills: Видео о широтно-импульсной модуляции
В качестве более надежного решения вы можете рассмотреть комплект модулятора постоянного тока в широтно-импульсный, подходящий для передачи тока до 6,5 А и построенный на базе микросхемы Motorola SG3525. посвященный искусству PWM.
Конечно, Коллин отрекся бы от своей природы, если бы не упомянул хотя бы одно приложение, связанное со звуком. PWM пригодится для генерации простых звуков и мелодий с помощью микроконтроллера.
Arduino Simple Sounds
Генератор мелодий Wavetable
Щелкните здесь, чтобы просмотреть техпаспорт Velleman K8004.
Other Circuit Skills DIY Videos by Collin:
Травление печатной платы
Функциональный генератор и корпуса
Инфракрасный световой барьер
Светодиодный цветной орган
Прототипирование перфорированной платы
Блок питания
Устройства для поверхностного монтажа
Волоконная оптика
Комплект светодиодной матрицы
Если вы решите построить модульный комплект постоянного тока в ширину импульса, мы хотели бы услышать о ваших результатах! Отправьте свою историю на [email protected]
Солнечные контроллеры заряда: основы ШИМ и MPPT
Время чтения: 4 минуты
Если вы планируете установить автономный солнечный проект с подключенной батареей, вам нужно изучить солнечный контроллер заряда для вашей системы.Контроллеры заряда действуют как шлюз для вашей батареи и гарантируют, что вы не перезарядите и не повредите свою систему накопления энергии.
В этой части мы расскажем, что такое контроллер заряда солнечной батареи и как сравниваются два основных типа (PWM и MPPT).
Узнайте, сколько стоит солнечная батарея + аккумулятор в вашем районе в 2021 году
Что такое контроллер заряда солнечной батареи?
Контроллер заряда солнечной батареи — это регулятор солнечной батареи, предотвращающий ее перезарядку . Аккумуляторы рассчитаны на допустимое напряжение, и превышение этого напряжения может привести к необратимому повреждению аккумулятора и потере функциональности с течением времени.Солнечные контроллеры заряда действуют как ворота в вашу систему хранения аккумуляторов, гарантируя, что они не будут повреждены из-за перегрузки.
Контроллеры заряда необходимы только в нескольких конкретных случаях. Чаще всего вы захотите изучить контроллеры заряда, если пытаетесь установить автономную солнечную систему, от систем на крыше до небольших установок на лодках или жилых домах. Если вы являетесь домовладельцем, желающим установить солнечную батарею с батареей, подключенной к электрической сети, вам не нужен контроллер заряда — как только ваша батарея будет полностью заряжена, избыточная энергия вместо этого будет автоматически направляться в сеть, помогая вам.
избегайте перегрузки аккумулятора.
Типы контроллеров заряда от солнечных батарей: PWM и MPPT
Если вы хотите использовать солнечную энергию для полного отключения от сети, следует рассмотреть два типа контроллеров заряда: контроллеры с широтно-импульсной модуляцией (PWM) и контроллеры Maximum Power Point. Отслеживание (MPPT) контроллеров .
Контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ)
Контроллеры заряда с ШИМ — это стандартный тип контроллера заряда, доступный для покупателей солнечной энергии. Они проще, чем контроллеры MPPT, и поэтому обычно дешевле.ШИМ-контроллеры работают, медленно уменьшая количество энергии, поступающей в вашу батарею, по мере того, как она приближается к емкости. Когда ваша батарея полностью заряжена, ШИМ-контроллеры поддерживают состояние «струйки», что означает, что они постоянно подают небольшое количество энергии, чтобы поддерживать заряд батареи.
При наличии ШИМ-контроллера ваша солнечная панель и домашняя батарея должны иметь одинаковые напряжения.
В более крупных системах солнечных панелей, предназначенных для питания всего дома, напряжение панели и батареи обычно не совпадает.В результате ШИМ-контроллеры больше подходят для небольших самодельных солнечных систем с парой низковольтных панелей и небольшой батареей.
Контроллеры заряда от солнечных батарей с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT)
Контроллеры заряда от солнечных батарей MPPT являются более дорогим и сложным вариантом контроллера заряда. Они обеспечивают ту же защиту, что и ШИМ-контроллер, и уменьшают мощность, подаваемую на вашу домашнюю батарею, когда она приближается к емкости.
В отличие от ШИМ-контроллеров, контроллеры заряда MPPT могут соединять несоответствующие напряжения от панелей и аккумуляторов.Контроллеры MPPT регулируют свой вход, чтобы получить максимально возможную мощность от вашей солнечной батареи, а также могут изменять свою выходную мощность в соответствии с подключенной батареей. Это означает, что контроллеры заряда MPPT более эффективны, чем контроллеры PWM, и более эффективно используют полную мощность ваших солнечных панелей для зарядки домашней аккумуляторной системы.
Сколько стоят солнечные контроллеры заряда PWM и MPPT?
Солнечные контроллеры заряда обычно стоят несколько сотен долларов , в зависимости от функций и типа.
Как правило, контроллеры заряда MPPT дороже, чем контроллеры PWM из-за их более высокой эффективности зарядки. Контроллеры MPPT могут повысить эффективность до 20% — это связано с их четырехступенчатым методом зарядки, который, как правило, более полезен для вашей батареи. Солнечные контроллеры заряда PWM более универсальны и их проще установить, но их более низкая эффективность обычно означает более низкие цены.
Подходит ли вам солнечный контроллер заряда?
Большинству покупателей солнечных батарей не нужно беспокоиться о контроллерах заряда.Солнечные установки на крыше или на земле с резервным аккумулятором почти всегда подключены к электрической сети, и в случае, если ваша батарея полностью разрядится, ваша избыточная солнечная энергия автоматически перенаправится туда.
Если вы заинтересованы в установке небольшой автономной системы солнечной энергии с резервным аккумулятором, вам может понадобиться контроллер заряда, чтобы обеспечить безопасную зарядку аккумулятора. Для относительно небольших батарей в паре с маломощными 5-10-ваттными солнечными панелями подойдет ШИМ-контроллер заряда.Для более сложных солнечных проектов «сделай сам» с более мощными панелями вы можете рассмотреть возможность использования контроллера заряда MPPT.
Вам не нужно строить собственную солнечную установку, чтобы начать экономить деньги
На торговой площадке EnergySage вы можете зарегистрировать свою собственность, чтобы начать получать качественные расценки на солнечные установки. Если вас интересуют решения для хранения данных, совместимые с вашими панелями, вы можете просто указать свой интерес в своем профиле, чтобы установщики могли его увидеть. Подключение вашего солнечного проекта к сети (даже с резервным аккумулятором) — разумный шаг, поскольку он обеспечивает второй резерв для вашей системы, и в случае, если емкости вашего аккумулятора недостаточно, у вас просто не закончится власть использовать.
Несмотря на то, что полностью автономный проект по созданию солнечной батареи своими руками может в некоторых случаях сработать, если вашей главной задачей является экономия денег, наем квалифицированного установщика, который поможет вам перейти на солнечную энергию, по-прежнему является разумным финансовым решением. Более того, наличие профессионального установщика, работающего над вашим солнечным проектом, гарантирует, что вы получите опыт, необходимый для создания функциональной и эффективной солнечной системы. Установщики также предлагают гарантии и защиту для своих продуктов, которые вы не всегда можете получить в проекте «сделай сам».
содержимое хранилища
Узнайте, сколько стоит солнечная батарея + хранение в вашем регионе в 2021 году
MPPT против солнечных контроллеров PWM
Мы собрали небольшой объем информации, которая, мы надеемся, поможет вам лучше понять, в чем разница и почему вы следует выбрать MPPT или солнечный контроллер типа PWM для вашей системы.
Контроллер заряда солнечной батареи необходим практически во всех системах солнечной энергии, в которых используются аккумуляторы. Работа контроллера солнечного заряда заключается в регулировании мощности, поступающей от солнечных панелей к батареям.Перезарядка аккумуляторов, как минимум, значительно сократит срок их службы, а в худшем — повредит аккумуляторы до такой степени, что они станут непригодными для использования.
Самый простой контроллер заряда просто контролирует напряжение батареи и размыкает цепь, останавливая зарядку, когда напряжение батареи поднимается до определенного уровня. В более старых контроллерах заряда использовалось механическое реле, чтобы размыкать или замыкать цепь, останавливая или запуская питание, подаваемое на батареи.
Более современные контроллеры заряда используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для медленного снижения количества энергии, подаваемой на батареи, по мере того, как батареи становятся все ближе и ближе к полностью заряженному состоянию.
Этот тип контроллера позволяет более полно заряжать батареи с меньшей нагрузкой на батарею, что продлевает срок службы батареи. Он также может поддерживать аккумуляторы в полностью заряженном состоянии (так называемом «плавающем») в течение неопределенного времени. ШИМ более сложен, но не имеет механических соединений, которые можно сломать.
Самый последний и лучший тип контроллера заряда солнечной батареи называется отслеживанием точки максимальной мощности или MPPT. Контроллеры MPPT в основном способны преобразовывать избыточное напряжение в силу тока. Это имеет преимущества в нескольких различных областях.
В большинстве систем солнечной энергии используются 12-вольтовые батареи, подобные тем, которые вы найдете в автомобилях. (Некоторые используют другие напряжения, и к этим системам применимы те же преимущества.) Солнечные панели могут обеспечивать гораздо большее напряжение, чем требуется для зарядки батарей. По сути, путем преобразования избыточного напряжения в ампер напряжение заряда можно поддерживать на оптимальном уровне, в то время как время, необходимое для полной зарядки аккумуляторов, сокращается.
Это позволяет системе солнечной энергии работать оптимально в любое время.
Еще одна область, в которой улучшен контроллер заряда MPPT, — потери мощности. Более низкое напряжение в проводах, идущих от солнечных панелей к контроллеру заряда, приводит к более высоким потерям энергии в проводах, чем более высокое напряжение. С ШИМ-контроллером заряда, используемым с батареями на 12 В, напряжение от солнечной панели к контроллеру заряда обычно должно составлять 18 В. Использование контроллера MPPT позволяет использовать гораздо более высокие напряжения в кабелях от панелей до контроллера заряда солнечной батареи. Затем контроллер MPPT преобразует избыточное напряжение в дополнительные амперы.Благодаря более высокому напряжению в кабелях от солнечных панелей до контроллера заряда потери мощности в кабеле значительно снижаются.
При использовании высоковольтных панелей «Grid Connect» с напряжением VOC выше 35 В для зарядки аккумуляторной батареи на 12 В единственным вариантом контроллера является контроллер заряда MPPT.
Последней функцией современных контроллеров заряда солнечной батареи является предотвращение обратного тока. Ночью, когда солнечные панели не вырабатывают электричество, электричество может фактически течь обратно от батарей через солнечные панели, разряжая батареи.Вы усердно работали весь день, используя солнечную энергию для зарядки аккумуляторов; Вы не хотите тратить всю эту силу! Контроллер заряда может определить, когда от солнечных панелей не поступает энергия, и разомкнуть цепь, отсоединив солнечные панели от батарей и остановив обратный ток.
В заключение мы составили небольшой список, включающий все преимущества и недостатки обеих технологий, чтобы вы могли легко решить, какая из них лучше всего подходит для вашей солнечной системы.
Солнечные контроллеры с ШИМ-управлением
Плюсы
- ШИМ-контроллеры созданы на основе проверенной временем технологии.Они годами использовались в Солнечных системах и хорошо зарекомендовали себя
- Эти контроллеры недорогие, обычно продаются менее чем за 350 долларов США
- ШИМ-контроллеры доступны в размерах до 60 А
- ШИМ-контроллеры долговечны, большинство из них имеют охлаждение с пассивным радиатором
- Эти контроллеры доступны во многих размерах для различных приложений
.
.
Минусы
- Номинальное входное напряжение солнечной батареи должно соответствовать номинальному напряжению аккумуляторной батареи, если вы собираетесь использовать ШИМ
- На данный момент нет ни одного контроллера мощностью более 60 ампер постоянного тока
- Многие меньшие блоки ШИМ-контроллера не внесены в список UL
- Многие блоки ШИМ-контроллера меньшего размера поставляются без фитингов для кабелепровода
- ШИМ-контроллеры имеют ограниченные возможности для расширения системы
- Не может использоваться с модулями подключения к сети более высокого напряжения
Солнечные контроллеры MPPT
Плюсы
- Контроллеры MPPT обеспечивают потенциальное повышение эффективности зарядки до 30 %
- Эти контроллеры также предлагают потенциальную возможность иметь массив с более высоким входным напряжением, чем банк батарей
- Вы можете приобрести размеры до 80 А
- обычно больше, чем на блоки PWM
- MPPT обеспечивает большую гибкость для расширения системы
- MPPT — единственный способ регулировать модули подключения к сети для зарядки аккумуляторов
Гарантия на контроллер MPPT
.
Минусы
- Контроллеры MPPT дороже, иногда в два раза дороже ШИМ-контроллера
- Блоки MPPT обычно больше по физическому размеру
- Определение подходящей солнечной батареи может быть затруднено без руководств производителя контроллера MPPT
- Использование контроллера MPPT заставляет солнечную батарею состоять из одинаковых фотоэлектрических модулей в одинаковых цепочках
Источник: www.enerdrive.com.au
ШИМ-контроллер заряда от солнечных батарей с ЖК-дисплеем
Доступны модели на 10, 20, 30 и 40 А
Контроллер заряда от солнечных батарей для 12- и 24-вольтовых систем.
Особенности нашего цифрового контроллера заряда от солнечных батарей:
- ШИМ-контроллер заряда
- Регулируемый таймер загрузки
- Регулируемый таймер включения и выключения света
- Батарея 12 В и 24 В с автоматическим определением
Этот интеллектуальный контроллер заряда использует MCU и профессиональное программное обеспечение для управления зарядкой, продлевая срок службы аккумулятора.
Используйте таймер нагрузки для запуска наших инверторов солнечной сети в часы пик прямо от ваших аккумуляторов и/или солнечных панелей. Установите время включения и выключения, чтобы запустить его так долго, как вы хотите. Пиковые часы — это когда электрическая компания берет с вас почти вдвое больше за использование электроэнергии. Обычно это между 11-15 часами летом и 17-10 часами вечера зимой!Контроллер имеет две входные клеммы батареи, две входные клеммы солнечной панели и две клеммы нагрузки. Клеммы нагрузки предназначены для работы с различными нагрузками постоянного тока, такими как освещение или наши инверторы для связи с солнечной сетью.Он имеет полную самозащиту, защиту от перегрузки, короткое замыкание, обратное соединение, перезарядку и разрядку и т. д.
Когда батарея подключена к контроллеру заряда, он сначала определяет напряжение батареи, а затем решает, как ее заряжать. батарея подключена.
Контроллер имеет ЖК-дисплей, 1 кнопку и 6 клемм, защищенных крышкой.
ЖК-экран отображает напряжение батареи, состояние зарядки, состояние включения/выключения выхода постоянного тока, информацию о таймере, а также информацию об управлении освещением и времени задержки.Контроллер заряда Технические характеристики:
10 AMP (PWMSCC_10) 20 AMP (PWMSCC_20) 30 AMP (PWMSCC_30) 40 AMP (PWMSCC_40) Номинальный кабельный зарядной ток 10 AMP 20 AMP 30 AMP 40 AMP 40 AMP 40 EMP оценка нагрузки 10 AMP 20 AMP 30 AMP 40 AMP 40 AMP Системное напряжение 12/24 вольт 12/24 VLTTS 12/24 Вольт 12/24 Вольт Перегрузка, короткое замыкание Да Без нагрузки Ток ° °20 MA Зарядное напряжение Падение Не более 0. 26VРазрушение напряжения напряжения схемы Рабочая температура -20 ° C ~ 40 ° C 90 ° C
Напряжение заряда DC 14,4 вольт / 28,8 вольт Поплавка зарядки 13,7 вольт / 27,4 вольт компенсация температуры -5MV / ° C / 2V Автоматическое отключение выходного напряжения 10,5 вольт / 21 вольт Метод управления Зарядные батареи с ШИМ (широтно-импульсная модуляция) Размер 6.
Используйте таймер нагрузки для запуска наших инверторов солнечной сети в часы пик прямо от ваших аккумуляторов и/или солнечных панелей. Установите время включения и выключения, чтобы запустить его так долго, как вы хотите. Пиковые часы — это когда электрическая компания берет с вас почти вдвое больше за использование электроэнергии. Обычно это между 11-15 часами летом и 17-10 часами вечера зимой!
ЖК-экран отображает напряжение батареи, состояние зарядки, состояние включения/выключения выхода постоянного тока, информацию о таймере, а также информацию об управлении освещением и времени задержки.
26V