¿Regulador de voltaje lineal con un panel solar?

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Me pregunto cómo abordar el razonamiento sobre las pérdidas en un regulador de voltaje lineal conectado a un panel solar.

El voltaje de OC del panel es de alrededor de 22 V, el voltaje de alimentación máximo es de alrededor de 18 V y lo regularía a 12 V para una batería.

Hasta ahora, tengo esto:

  • Cuanto más corriente tomo del panel, menor será su voltaje. Dado que la batería puede hundirse en tanta corriente como la puedo proporcionar (es un panel pequeño, digamos 0.5A), el voltaje probablemente caerá significativamente. La corriente será máxima en esta fase, pero la caída de voltaje en el LDO será mínima (digamos, 0.5A * 2V = 1W de disipación).
  • A medida que la batería se carga, consumirá cada vez menos corriente y el voltaje del panel solar aumentará. Cuando se eleva por encima del voltaje LDO, el LDO comenzará a disipar más energía en forma de calor, sin embargo, en ese punto la corriente será mínima.
  • Cuando la batería se carga a un voltaje estable (digamos que es de 12 V), el voltaje en la entrada del LDO estará cerca del voltaje del OC, pero la corriente a través de él y en la batería será despreciable.

¿Esto tiene sentido? ¿Me estoy perdiendo algo?

Editar: no estoy preguntando acerca de los cálculos exactos, solo una confirmación acerca de esta línea de razonamiento está bien.

    
pregunta Ivan Voras

1 respuesta

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Cuanta más corriente extraiga del panel, menor será su voltaje. Dado que la batería puede hundirse en tanta corriente como puedo proporcionarla   (Es un panel pequeño, digamos 0.5A), el voltaje probablemente caerá   significativamente. La corriente será máxima en esta fase pero la   la caída de voltaje a través del LDO será mínima (digamos 0.5A * 2V = 1W   disipación).

También depende de la cantidad de luz solar que llega al panel (observe las diferentes cantidades de energía en el gráfico a continuación, es un panel diferente pero se aplican los mismos principios), que determina la energía que puede proporcionar el panel. Suponiendo que le está proporcionando a su panel la cantidad total de luz (generalmente 1000W / m ^ 2) obtendrá una calificación de eficiencia de esa cantidad (generalmente 15-10%). Para un panel de 200 cm ^ 2 (0.04 m ^ 2), serían 40W de luz solar y en cualquier lugar de 6W a 4W. (ingrese los números para los suyos, generalmente están en una placa de identificación en la parte posterior)

Cuanta más corriente (o mayor carga tenga) menos potencia puede proporcionar su celular. Eche un vistazo a la gráfica a continuación, en un color hay una curva I-V y una curva de potencia. La potencia (y la eficiencia) se aproxima a cero si se dibuja demasiada corriente.

El uso de un LDO puede funcionar asumiendo que su celda proporciona más energía que su fuente se está hundiendo, lo que significa que necesitará un panel mucho más grande. Estará operando a la tensión del LDO y su eficiencia no será nominal. Normalmente, las baterías están cargadas con corriente constante , y luego con voltaje constante.

  

A medida que la batería se carga, consumirá cada vez menos corriente y el voltaje del panel solar aumentará. Cuando sube por encima del LDO   voltaje, el LDO comenzará a disipar más energía en forma de calor, sin embargo,   en ese punto la corriente será mínima.

Correcto, pero la corriente no siempre será mínima, bajará de su corriente de carga nominal a la 'carga flotante'. Entonces, en algún momento, su LDO podría estar disipando mucho calor dependiendo del voltaje de su celda.

  

Cuando la batería se carga a un voltaje estable (digamos que es de 12 V), el voltaje en la entrada del LDO estará cerca del voltaje de OC,   pero la corriente a través de él y en la batería será despreciable.

El voltaje en la entrada del LDO dependerá de la parte de la curva I-V en la que se encuentre el panel, la cual estará determinada por la cantidad de luz solar, el panel y la intensidad de su dibujo. Sería mejor planear que el LDO disipe la mayor parte del poder a través de él y le coloque un fuerte disipador de calor.

Si bien es cierto que, cerca de la carga flotante, el LDO disipará la corriente mínima, el sistema debe dimensionarse para el peor de los casos, de modo que el LDO no se queme. Si el voltaje máximo en la celda es 36V, y el consumo de corriente máximo es 1A, es decir (36V-12V) * 1A = 24W en el LDO.

    
respondido por el laptop2d

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