Circuito Simulador MPPT baseado em LM317 único

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Para fazer este circuito MPPT simples, primeiro modificamos um circuito de fonte de alimentação LM317 padrão em um conversor Buck e depois o configuramos com um painel solar para implementar uma função MPPT.

Modificando uma fonte de alimentação LM317 em um otimizador solar MPPT

Em nosso artigo anterior, aprendemos como uma fonte de alimentação LM317 padrão poderia ser transformada em um indutor eficiente circuito de alimentação do conversor de fanfarrão variável.



Neste artigo, analisamos como o mesmo projeto de circuito pode ser aprimorado em um circuito MPPT eficaz adicionando um optoacoplador LDR / LED e estágios de circuito seguidor de tensão opamp.

O diagrama de circuito completo do circuito MPPT proposto usando o conversor buck LM317 pode ser testemunhado na seguinte imagem:



Circuito MPPT baseado em LM317 único

A figura ilustra o circuito MPPT discutido, o LM317 e seus componentes associados formam uma base circuito conversor de buck cuja saída pode ser variada simplesmente variando um resistor em C2.

Em nosso projeto de fonte de alimentação anterior, vimos um potenciômetro sendo posicionado em paralelo com C2 para habilitar o recurso de tensão de saída variável, no entanto, como o projeto atual deve realizar um MPPT automático, este potenciômetro pode ser substituído por um acoplador óptico LDR / LED .

Como funcionam os circuitos

O O acoplador óptico LED LDR é um dispositivo simples e caseiro em que um LED vermelho e um LDR são selados frente a frente dentro de um minúsculo gabinete à prova de luz.

Os condutores LDR aqui podem ser vistos conectados em paralelo com C2, enquanto o LED é integrado com a saída de um estágio de circuito seguidor de tensão opamp.

A entrada do opamp pode ser vista conectada ao painel solar através de uma predefinição de 10k.

A ideia aqui é ter certeza de que conforme a tensão do painel solar aumenta, a intensidade do opto LED também aumenta, o que por sua vez faz com que a resistência do LDR caia.

A queda da resistência faz com que o Buck PWM estreite seus pulsos, evitando assim que a tensão de saída aumente, mas, no entanto, garante um aumento proporcional na corrente para a carga conectada.

Em uma de minhas postagens anteriores, entendemos que em qualquer Projeto do conversor Buck a saída do conversor depende do PWM e da tensão de entrada .

Isso significa que se a voltagem solar tende a aumentar, a produção de buck pode ser afetada e começar a aumentar proporcionalmente. Isso, por sua vez, pode causar sobrecarga do painel e degradar a eficiência do painel.

O presente projeto LM317 MPPT cuida dessa situação através do dispositivo LED / LDR e o recurso de resistor variável LM317 e combina os dois recursos em conjunto com um seguidor de tensão opamp para desenvolver um circuito MPPT baseado em PWM autoajustável eficaz.

O ajuste da predefinição opamp 10k parece ser bastante simples.

Como ajustar a predefinição LM317 MPPT

Na luz solar ideal, a predefinição de 10k é ajustada de modo que a saída do conversor Buck produza uma tensão no par com a especificação da tensão de carga.

Por exemplo, suponha que a carga seja uma bateria de 12 V; nesse caso, a predefinição de 10 K está ajustada para produzir cerca de 14,4 V.

Uma vez feito isso, a partir daqui, a saída pode ser assumida como se autoajustando em resposta ao brilho do sol ... o que significa que agora, conforme o brilho do sol aumenta, o conversor buck LM317 se ajusta automaticamente e estreita o PWM na base do Q1, inibindo qualquer aumento em tensão, mas no processo o indutor L1 e C4 garante que o excesso de luz solar seja transformado em uma quantidade proporcional de corrente extra para a bateria para permitir um carregamento mais rápido.

Por outro lado, se o brilho do sol piorar, o PWM tende a aumentar, fazendo com que a tensão da bateria se auto-ajuste automaticamente, mantendo o nível de 14,4 V ...... embora com uma quantidade proporcional de redução na corrente.

A funcionalidade de auto-otimização é realizada ao longo do dia, garantindo o resultado mais eficaz do painel para a carga conectada.

AVISO: O CIRCUITO SIMPLES MPPT ACIMA EXPLICADO UTILIZANDO O LM317 É BASEADO NA ASSUNÇÃO E SIMULAÇÃO DO AUTOR, OS VISORES SÃO ACONSELHADOS A AVALIAR O CONCEITO COMPLETAMENTE ANTES DE O TENTAR NA PRÁTICA.




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