Цель использования диода с солнечной панелью

8

Я работал над дизайном, основанным на солнечной энергии. Просматривая некоторые схемы в Интернете, я столкнулся с этими конструкциями ниже

В этих конструкциях, почему был добавлен диод между солнечной панелью и чипом регулятора напряжения? Я понимаю, что диод будет обычно использоваться вместе с солнечной панелью для предотвращения обратного тока, который, в свою очередь, может повредить панель в темных условиях.

Но я действительно не понимаю его использование в вышеупомянутых проектах. Есть ли возможность обратного протекания тока от этих микросхем регулятора к панели? Я могу только представить, что происходит, когда панель подключена напрямую к аккумулятору.

— Фрэнк Дональд
источник

Существует ряд сценариев, которые приведут к обратному току в панель. Поскольку стоимость панели составляет около 200 долларов, инвестиции в диод в размере 2 долларов - это, безусловно, хорошо потраченные деньги, даже если вы не собираетесь подключать батарею!

— Guill

18

Почти все регуляторы напряжения имеют путь назад от выхода обратно к его входу, потому что они не предназначены для блокировки обратного тока. Таким образом, ваша батарея будет разряжаться обратно в солнечную панель, когда на панель падает недостаточно света.

Например, вот внутренняя схема LM338 в вашей первой схеме:

( Отсюда )

Хотя существует путь от выхода регулятора обратно на вход через диоды D2 и D3, он проходит через резисторы высокого значения. Ваша самая большая проблема заключается в том, что вы будете подавать напряжение батареи обратно через R22 160 Ом в основание Q26 в его коллектор и на вашу солнечную панель без блокирующего диода. И есть другие пути, подобные этому, через другие части этой схемы.

Таким образом, помимо обратных подключений панели, как указал @analogsystemsrf, он предотвращает разрядку аккумулятора обратно через регулятор к солнечной панели.

Тем не менее, в вашей второй цепи, диод является избыточным, потому что батарея уже имеет последовательный диод. Но диод на солнечной панели может служить для предотвращения повреждения от обратных соединений.

— Винс Патрон
источник

Число рейнольдса избыточность во 2-м контуре: я не знаю, насколько хрупки панели, но может ли конденсатор C1 вызвать проблемы без диода?

— TripeHound

1

Я сомневаюсь в этом. С1 такой крошечный, а солнечные элементы - это в основном последовательный набор диодов с ОГРОМНОЙ площадью поверхности, поэтому я уверен, что они справятся с обратным током. VREG действительно требуется по крайней мере чуть-чуть емкости для стабильности, поэтому не может избавиться от C1. Это действительно был бы регулятор напряжения, который был бы наиболее уязвимой частью, если бы вы в конечном итоге направили обратный ток в солнечную панель.

— Винс Патрон

Спасибо за ответ, это действительно помогает. Но вот альтернативный сценарий, в котором я намереваюсь не использовать батарею в своем проекте, поскольку это может сделать вещи громоздкими (я знаю, что это не стандартный способ работы). Я намерен питать простую схему с помощью солнечной панели напрямую, просто стабилизируя напряжение с помощью конденсатора. Но я думаю об использовании большого конденсатора, скажем, около 10 мкФ, чтобы обеспечить умеренную стабильность при отсутствии батареи. Так что мне все равно нужен диод после панели @VincePatron. Также влияют ли микросхемы на недостаточную мощность?

— Фрэнк Дональд

Я не думаю, что 10 мкФ будет проблемой вообще. В худшем случае это полное солнце, а затем внезапно темнеет (например, в течение 0 микросекунд), все 10 мкФ * Вольт (энергия в кулонах) сбрасывается в солнечную батарею. Нет, важная персона. Ячейка имеет огромную площадь для поглощения тока. Да, микросхемы влияют при пониженном напряжении. Скорость переключения становится медленнее. Логический порог сдвига. Схемы могут иметь логические ошибки. Микроконтроллеры обычно достаточно умны, чтобы удерживать себя в режиме сброса, но могут сбрасывать, перезапускать, сбрасывать цикл. Прочитайте таблицы и спецификации ваших компонентов и микросхем.

— Винс Патрон

1

Спасибо большое @VincePatron отметил ваш ответ как принятый. И спасибо всем за помощь

— Фрэнк Дональд

5

Диод используется для предотвращения обратной подачи в элемент от батареи. В дневное время солнечный элемент генерирует напряжение выше, чем напряжение батареи, поэтому ток течет в батарею. Когда элемент накрыт или находится в ночное время, напряжение на элементе составляет 0 В, поэтому аккумулятор с более высоким напряжением будет пытаться подавать ток в элемент, тем самым истощая и, возможно, повреждая элемент. Диод блокирует ток в этом направлении, поэтому батарея не может разрядиться в элемент.

— Александр Крамер
источник

Сколько это может повредить клетку? Недавно я обнаружил, что мой конденсатор на 22000 мкФ был разряжен обратно в обратном смещении. Конденсаторы имеют очень малое время разряда.

— payam_sbr

2

Для защиты от перевернутых соединений панели.

И, как утверждают другие ответы, разрешить неисправным панелям (или затененным панелям) автоматически «отключаться» от общего токового выхода.

— analogsystemsrf
источник

Можете ли вы уточнить подробнее.

— Mayank

& Mayank исследует, что произойдет, если соединения панели поменялись местами, а диод не установлен. Кроме того, если имеется несколько панелей последовательно, в случае отказа панели устанавливаются обходные диоды.

— Солнечный Майк

1

Я сомневаюсь, что это так. Солнечные панели не предназначены для подключения и отключения дважды в день неквалифицированными людьми, которые не могут быть обеспокоены соблюдением полярности.

— Дмитрий Григорьев

0

Первый диод используется для защиты от обратного подключения панели. Второй диод справа используется для прекращения подачи питания регулятора от батареи.

— Мартин
источник