Pequeño panel solar + ultracapacitor + zener

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Estoy construyendo un sensor "intermitente" muy pequeño y de baja potencia, alimentado por un pequeño panel solar y un ultracapacitador. Funciona con un voltaje de 1.9V a 3.3V, pero el rango de radio transmitido depende en gran medida de ello.

Cuando utilicé un regulador de voltaje LDO, tuve que "apuntar" a un voltaje menor al necesario para que funcione correctamente. Pero en mi caso no es necesario tener un voltaje constante: me beneficiaría más de una potencia más alta cuando el sol brilla mucho.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas si abandono el regulador LDO y simplemente limito la tensión máxima con un diodo Zener como se muestra a continuación?

No quiero que el zener consuma energía mientras el circuito está inactivo, debido a su corriente de fuga. Así que lo moví "antes" del diodo schottky habitual.

También, utilizo un valor Zener ligeramente más alto para compensar la caída de tensión brusca, para cargar el límite al voltaje máximo que el circuito soporta.

Sin embargo, tengo la extraña sensación de que hay un inconveniente. ¿Soy demasiado cauteloso?

Además, el pequeño panel solar probablemente no alcance su nivel peligroso de 4V cuando se cargue. En realidad, incluso podría despertar la MCU para mantener una carga cuando la tensión es "demasiado" alta, pero supongo que este es un negocio más riesgoso.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta MoonCactus

2 respuestas

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Puede usar un regulador de derivación de precisión para crear un "zener" con un punto de inicio de regulación de voltaje brusco. El TL431 (> = 2.5V) o el TLV431 (> = 1.25V) son de bajo costo y harán lo que quieras bien.

Tenga en cuenta que la caída de voltaje en el diodo de aislamiento Schottky D1 disminuye con la disminución de la corriente y puede ser mucho menor que los típicos 0.3 V observados a corrientes de 10's de mA. Esto puede significar que una pinza de voltaje del panel fotovoltaico de 4V puede entregar casi 4V en el supercap. Deje suficiente tolerancia para evitar dañar el condensador.

Tenga en cuenta que los diodos Schottky pueden tener corrientes de fuga muy elevadas a temperaturas elevadas. Si el diodo estaba adyacente al panel fotovoltaico y a pleno sol, esto puede ser relevante en algunos casos.

El uso del diodo D1 es inteligente en este caso, pero en algunos sistemas puede no ser estrictamente necesario. Los paneles fotovoltaicos que se iluminan a niveles de luz muy bajos tienen corrientes inversas bajas y no descargarán un capacitor conectado directamente tan rápido como se puede esperar.

    
respondido por el Russell McMahon
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El panel solar que es pequeño probablemente no puede producir amperios y probablemente ni siquiera cientos de mA, por lo tanto, realice una nueva investigación en el panel y calcule la cantidad de corriente que podría generar en un Zener de 3V3 y olvídese de toda la tensión adicional que cae en D1. , la serie schottky.

Si puede garantizar que el panel no producirá más de 70 mA, podría usar una precisión y un zener ajustable como el TL431.

Si está intentando usar D1 para evitar la carga en el panel, entonces puede complementar esto con un transistor MOSFET controlado por la MCU para "cortar" el diodo y dar menos caída de voltaje.

    
respondido por el Andy aka

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