Alimentazione di rete basata su una batteria solare. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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È possibile realizzare un'alimentazione di rete a bassa potenza con isolamento galvanico, ma senza trasformatore di isolamento, basata su una batteria solare di piccole dimensioni e LED. Il pannello solare può essere acquistato separatamente o rimosso da una lampada da prato a LED autonoma, mentre i LED possono essere acquistati da una torcia a LED o da una luce a batteria.

Fig. 1

Tale alimentatore è stato assemblato su una batteria solare 25x25 mm da una lampada da prato del marchio Wolta Solar e LED dalla lampada. Lo schema a blocchi è mostrato in fig. 1. I LED EL1-EL14 illuminano il pannello solare GB1, che genera una tensione costante. La sua corrente di uscita dipende dall'illuminazione, che a sua volta è determinata dai parametri dei LED e dalla corrente che li attraversa. I LED sono alimentati da rete con condensatore di ballast C1. La tensione alternata rettifica il ponte a diodi VD1 - VD4, l'ondulazione della tensione rettificata leviga il condensatore C2. Il diodo Zener VD5 (con una tensione di stabilizzazione nominale di 56 V) in modalità normale non partecipa al funzionamento del raddrizzatore e serve solo a proteggere il condensatore C2 dalla rottura. Il fatto è che se uno dei LED si brucia, la tensione raddrizzata attraverso il condensatore C2 può superare i 300 V, il che porterà al suo guasto. Il resistore R1 limita la corrente di spunto quando viene applicata la tensione di rete e R2 assicura che il condensatore C1 si scarichi dopo lo spegnimento dell'alimentazione. Il condensatore C3 all'uscita della batteria solare attenua inoltre le ondulazioni di tensione con il doppio della frequenza di rete.

La corrente media attraverso i LED, e quindi la corrente di uscita massima della batteria solare, viene impostata selezionando il condensatore C1. Misurando la tensione sul LED Ud alla corrente media richiesta Id e conoscendo il loro numero N, calcola la capacità del condensatore C1 = Id / [4F (√2UC - N*Ud], dove Uс - tensione di rete; F - frequenza della tensione di rete. Le dipendenze della tensione di uscita dell'alimentatore dalla corrente di carico per vari valori di corrente attraverso i LED (1 - Id = 10 mA, 2 - Id = 20 mA) sono mostrate in fig. 2.

Fig. 2

Il design dell'alimentatore è illustrato in Fig. 3. La maggior parte degli elementi può essere posizionata su un circuito stampato, il cui disegno è mostrato in fig. 4. La batteria solare viene installata direttamente sui LED e fissata lungo i bordi con colla a caldo. Puoi fare a meno di un circuito stampato utilizzando l'installazione cablata, fissando tutti gli elementi insieme con colla a caldo.

Fig. 3

Utilizzare una custodia in materiale isolante per l'alimentazione. Il dispositivo utilizza resistori MLT, S2-23. Il condensatore C1 deve essere progettato per funzionare a una tensione alternata di almeno 250 V, è consentito utilizzare il condensatore K73-17 per una tensione nominale di 630 V. I condensatori di ossido sono importati. Diodi: qualsiasi raddrizzatore con una tensione inversa consentita di 300 ... 400 V e una corrente continua necessaria per alimentare i LED.

Fig. 4

L'alimentatore proposto ha dimensioni ridotte, che, ovviamente, dipendono dal tipo di elementi utilizzati e dall'opzione di montaggio. Questo dispositivo può essere utilizzato per alimentare vari dispositivi elettronici a basso consumo di corrente, ad esempio orologi multifunzione, termometri elettronici, stazioni meteorologiche, che sono alimentati da due celle galvaniche o batterie AA o AAA.

Modificando il numero di LED e la corrente che li attraversa, è possibile modificare la corrente di uscita della batteria solare. Ma va tenuto presente che la corrente massima consentita della maggior parte dei LED bianchi di illuminazione a bassa potenza non supera i 20 ... 30 mA.

Autore: I. Nechaev

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