Проект схемы, которая помогает работать электромотору от небольших солнечных батарей.
Ток потребления (в режиме накопления заряда): 0,2-0,4 mA
Максимальный ток (определяется параметрами транзистора Q4): 25A (100A peak)
Рабочее напряжение (на накопительных конденсаторах): 4 - 5,5V
Время цикла (порог - 4,4V, с этими солнечными панелями): 8 - 200 sec.
Схема (не оптимизирована, но работает).
Суть заключается в том, что солнечные батареи заряжают батарею конденсаторов. Когда напряжение достигает 5 Вольт, открывается транзистор и конденсаторы разряжаются через электродвигатель. Цикл повторяется до бесконечности.
Схема является частью устройства слежения за солнцем.
На схеме все смотрится красиво и гуманно, а в «живом» виде это выглядит так. С одной стороны конденсаторы, с другой SMD компоненты.
И, что не маловажно, это таки работает.
Схема примитивная
и простая. Все становится понятно, если
разбить ее на несколько частей, которые
работают независимо друг от друга.
1. Простой генератор импульсов на инверторе с тригером Шмитта на входе (U1A). Генерирует импульсы длинной 0,3 сек с промежутком 0,4 сек, если ему не мешать, через диод D1.
2. Источник питания для микросхемы. Удерживает напряжение на микросхеме около 4 Вольт, что критично для работы выходного транзистора Q4.
3. Задержка включения генератора. Низкое напряжение на затворе Q3 останавливает генератор на U1 (удерживает вход 2 Hi).
4. Аналог
динистора собранный на транзисторах. При сопротивлении резистора VR1=68k он открывается при напряжении около 4,5
Вольт.
5. Набор накопительных конденсаторов, по принципу чем больше, тем лучше.
* Две солнечные панели, которые видны на фотографии. 2,5V без нагрузки, 17 мА - ток короткого замыкания.
Как это работает.
- До тех пор, пока напряжение на конденсаторах C3-C9 меньше 4,5V, через резистор R4 и D1 удерживается высокий уровень на входе 2 U1A, на выходе 4 U1A— низкий, Q4 закрыт.
- При
напряжении 4,5V
открывается динистор на
Q1,Q2 и
транзистор Q3. Это
разрешает работу генератора на U1A.
- Через 0,4 сек на выходе 4
U1A появляется
высокий уровень напряжения, который
открывает выходной транзистор Q4,
а так же через резистор R3
“сбрасывает” динистор
и удерживает транзистор Q3
открытым. Накопительные
конденсаторы разряжаются через обмотку
электродвигателя.
- Через 0,3 сек напряжение на выходе 4 U1A падает, транзисторы Q4, Q3 закрываются и цикл начинается снова.
Что нужно подправить.
После испытаний выяснилось, что система наведения на солнце начинает работать позже, чем хотелось бы. На то есть много причин, но одна из них заключается в том, что схема не оптимизирована по току потребления. Ничего удивительного, так как все собиралось быстро и из того что было под рукой. Но это легко исправить.
На следующей странице та же схема, только оптимизированная.