Mục đích sử dụng diode với bảng điều khiển năng lượng mặt trời

8

Tôi đã làm việc trên một thiết kế dựa trên năng lượng mặt trời. Trong khi duyệt qua một số mạch trên Internet, tôi đã bắt gặp những thiết kế dưới đây

Trong các thiết kế này, tại sao một diode được thêm vào giữa bảng điều khiển năng lượng mặt trời và chip điều chỉnh điện áp? Tôi hiểu rằng một diode sẽ thường được sử dụng cùng với bảng điều khiển năng lượng mặt trời để ngăn dòng điện ngược dòng có thể làm hỏng bảng trong điều kiện tối.

Nhưng tôi thực sự không hiểu công dụng của nó trong các thiết kế trên. Có khả năng dòng chảy ngược từ các chip điều chỉnh này đến bảng điều khiển không? Tôi chỉ có thể tưởng tượng điều đó xảy ra khi bảng được kết nối trực tiếp với pin.

— Frank Donald
nguồn

Có một số tình huống sẽ dẫn đến dòng điện ngược vào một bảng điều khiển. Vì một bảng điều khiển có giá khoảng 200 đô la, khoản đầu tư 2,00 đô la vào một diode, chắc chắn là tiền được chi tiêu tốt - ngay cả khi bạn không có ý định kết nối pin!

— Guill

18

Hầu như tất cả các bộ điều chỉnh điện áp đều có một đường dẫn ngược từ đầu ra trở lại đầu vào của nó bởi vì chúng không được thiết kế để xử lý chặn dòng ngược. Vì vậy, pin của bạn sẽ chảy ngược vào bảng điều khiển năng lượng mặt trời khi không có đủ ánh sáng rơi vào bảng điều khiển.

Ví dụ: đây là mạch bên trong của LM338 trong sơ đồ đầu tiên của bạn:

( Từ đây )

Mặc dù có một đường dẫn từ đầu ra của bộ điều chỉnh trở lại đầu vào thông qua điốt D2 và D3, nhưng nó là thông qua các điện trở có giá trị cao. Vấn đề lớn nhất của bạn là bạn sẽ đưa điện áp pin trở lại qua R22 160 Ohms vào đế Q26 vào bộ thu của nó và ra bảng điều khiển năng lượng mặt trời của bạn mà không cần điốt chặn. Và có những con đường khác như thế thông qua các phần khác của mạch đó.

Vì vậy, bên cạnh các kết nối bảng điều khiển đảo ngược như @analogsystemsrf đã chỉ ra, nó ngăn pin của bạn xả trở lại qua bộ điều chỉnh của bạn trở lại bảng điều khiển năng lượng mặt trời của bạn.

Tuy nhiên, trong mạch thứ hai của bạn, diode là dự phòng vì pin đã có một loạt diode. Nhưng các diode ở bảng điều khiển năng lượng mặt trời có thể phục vụ để ngăn chặn thiệt hại từ các kết nối ngược.

— Vince bảo trợ
nguồn

Re. dự phòng trong mạch thứ 2: Tôi không biết các tấm dễ vỡ như thế nào, nhưng tụ điện C1 có thể gây ra vấn đề nếu không có diode?

— TripeHound

1

Tôi nghi ngờ điều đó. C1 rất nhỏ và pin mặt trời về cơ bản là một loạt các điốt với diện tích bề mặt rất lớn nên tôi chắc chắn rằng chúng có thể xử lý dòng điện ngược. VREG không cần ít nhất một chút điện dung cho sự ổn định để không thể loại bỏ C1. Nó thực sự sẽ là bộ điều chỉnh điện áp sẽ là bộ phận dễ bị tổn thương nhất nếu bạn kết thúc dòng điện ngược vào bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

— Vince Patron

Cảm ơn câu trả lời nó thực sự có ích. Nhưng đây là một kịch bản thay thế mà tôi dự định không sử dụng pin trong dự án của mình vì nó có thể khiến mọi thứ trở nên cồng kềnh (tôi biết rằng đó không phải là cách làm tiêu chuẩn). Tôi dự định cấp nguồn cho một mạch đơn giản bằng cách sử dụng bảng điều khiển Solar trực tiếp chỉ bằng cách ổn định điện áp bằng tụ điện. Nhưng đang nghĩ đến việc sử dụng một tụ điện lớn nói khoảng 10uf để cung cấp sự ổn định vừa phải trong trường hợp không có pin. Vì vậy, tôi vẫn cần diode sau bảng điều khiển @VincePatron. Ngoài ra chip IC có bị ảnh hưởng khi không đủ sức?

— Frank Donald

Tôi không nghĩ 10 uF sẽ là một vấn đề cả. Trường hợp xấu nhất là mặt trời đầy đủ và sau đó đột nhiên chuyển sang màu tối (như trong vòng 0 micro giây), tất cả 10 uF * Volts (năng lượng trong Coulomb) được đổ vào pin mặt trời. Không có vấn đề gì Tế bào có diện tích rất lớn để hấp thụ hiện tại. Có, IC bị ảnh hưởng nếu thiếu điện áp. Tốc độ chuyển đổi trở nên chậm hơn. Thay đổi ngưỡng logic. Mạch có thể có lỗi logic. MCU thường đủ thông minh để tự đặt lại nhưng có thể đặt lại, khởi động lại, đặt lại vòng lặp. Đọc các bảng dữ liệu và thông số kỹ thuật của các thành phần và IC của bạn.

— Vince Patron

1

Cảm ơn một tấn @VincePatron đã đánh dấu câu trả lời của bạn là được chấp nhận. Và cảm ơn mọi người đã đề nghị giúp đỡ

— Frank Donald

5

Diode được sử dụng để ngăn chặn việc nạp lại vào tế bào từ pin. Trong khi ban ngày, pin mặt trời tạo ra điện áp cao hơn điện áp pin, do đó dòng điện đang chảy vào pin. Khi tế bào được che hoặc là vào ban đêm, điện áp trên tế bào là 0V, do đó, pin, với điện áp cao hơn, sẽ cố gắng cung cấp dòng điện vào trong tế bào, do đó làm cạn kiệt và có thể làm hỏng tế bào. Các diode chặn dòng điện theo hướng này, vì vậy pin không thể xả vào tế bào.

— Alexander Krämer
nguồn

Bao nhiêu là có thể làm hỏng một tế bào? Gần đây tôi phát hiện tụ 22000uf của tôi đã được xả trở lại trong thiên vị ngược. Tụ điện có thời gian phóng điện rất nhỏ.

— payam_sbr

2

Để bảo vệ chống lại các kết nối bảng REVERSED.

Và, như các câu trả lời khác, để cho phép các bảng không thành công (hoặc bảng được tô bóng) tự động "ngắt kết nối" khỏi tổng sản lượng hiện tại.

— hệ thống tương tự
nguồn

Bạn có thể vui lòng giải thích thêm.

— Mayank

& Mayank điều tra những gì sẽ xảy ra nếu các kết nối bảng điều khiển bị đảo ngược và không có diode được trang bị. Ngoài ra, khi có nhiều bảng nối tiếp - điốt được lắp trong trường hợp bảng bị hỏng.

— Solar Mike

1

Tôi nghi ngờ đây là trường hợp. Các tấm pin mặt trời không có ý định được kết nối và ngắt kết nối hai lần một ngày bởi những người không đủ tiêu chuẩn, những người không thể bận tâm để quan sát cực.

— Dmitry Grigoryev

0

Các diode đầu tiên được sử dụng để bảo vệ chống lại kết nối bảng điều khiển đảo ngược. Các diode thứ hai ở bên phải được sử dụng để dừng điều chỉnh lại nguồn điện từ pin.

— Martin
nguồn