Uso de células solares para alimentar un dispositivo USB

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Estoy deseando alimentar un dispositivo USB a través de la conexión USB con algún tipo de disposición de células solares, que separa los datos y las líneas eléctricas. Actualmente conecto las líneas USB + 5V / GND a una fuente de voltaje constante, y proporciona 270 mA, pero esto podría variar con otras configuraciones.

Soy bastante nuevo en las células solares, por lo que me pierdo un poco en lo básico. Si usé algo como this , listado como 100 mA a 6 V, si lo conectara directamente a las líneas de + 5 V / GND del conector USB, ¿la corriente suministrada seguiría la curva IV a 5 V y suministraría aproximadamente 110 mA? ¿O debería usar algunos componentes adicionales para obtener un suministro regulado de 5 V?

Suponiendo que este sea el caso, necesitaría 3 de estos en paralelo para proporcionar los 270 mA requeridos, pero ¿entonces las células conducirían ~ 330mA a través del dispositivo? ¿O el dispositivo solo extraerá 270 mA de las celdas?

Gracias por cualquier ayuda.

    
pregunta Alex

2 respuestas

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La corriente no es algo que se pueda "forzar" en ningún componente eléctrico (sin cambiar el voltaje). El dispositivo que se alimenta DIBUJARÁ la corriente que necesite, siempre que la fuente de alimentación pueda suministrar tanta corriente. Por lo tanto, lo primero es lo primero ... la corriente es algo que usted diseña en su fuente de energía como un factor "por si acaso": siempre asegúrese de que su fuente de alimentación pueda proporcionar dos veces, si no tres veces, la cantidad de corriente que requiere su carga.

El VOLTAJE es simplemente una diferencia en el potencial ... piense en 2 voltios sosteniendo un martillo dos pies sobre el suelo y luego dejándolo caer sobre algo ... como un juguete para niños tal vez ... mientras que 12 voltios sería como sostener ese mismo martillo 12 pies por encima de ese juguete para niños ...

¿Cuál va a tener un mayor potencial para afectar el juguete?

Sin embargo, en electricidad, la corriente no es realmente un factor cuando se trata de daños causados por la aplicación de demasiado voltaje a una carga. El solo hecho de tener demasiado voltaje puede causar daño: la corriente no es realmente tan importante ya que los dispositivos DIBUJAN la corriente según sea necesario cuando, como Voltaje es algo que forzamos en un componente, es algo que aplicamos sabiendo deliberadamente que demasiado lo dañará y poco se enojará. :-)

Entonces, en su caso, aplicar 6 voltios a algo que solo quiere 5 voltios no es inteligente, ¡en absoluto!

Es mejor regular la tensión producida con energía solar: 6 V en su caja, pero le recomiendo que elija sus paneles solares y los instale de tal manera que puedan suministrar 12 voltios que usted regule hasta 5.

Entonces, digamos que tenía dos paneles solares de 6 voltios en serie y luego dos juegos más de aquellos en paralelo ... usted podría regular ese voltaje con un simple regulador de voltaje de 5V (como un L7085CV) con un Pocas resistencias y tapas y estás en el negocio. Mantener el voltaje provisto por la energía solar a 12 o más le brinda una variación suficiente para que tenga más horas en el día a partir de las cuales puede extraer 5 voltios a la corriente necesaria.

El regulador de voltaje típicamente consumirá un voltio o más solo para sí mismo, pero encontrar uno que tenga una resistencia interna baja lo minimizaría. Por lo general, también solo permiten una cierta cantidad de corriente ... pero la mayoría de los comunes pueden mantener 1,5 amperios, lo que supera con creces lo que dijiste que necesitabas.

Por encima de todo, la LEY DE OHMS debe ser su religión cuando reflexione sobre preguntas como esta ... es la luz que lo ayudará a comprenderlo todo ...

    
respondido por el Michael Sims
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Como se puede ver en la curva IV para una celda solar a continuación, la corriente máxima de una celda solar solo se podrá lograr con voltaje cero (la corriente cortocircuito ) y la corriente máxima podrás dibujar a 5v (el voltaje del USB) será menor que la corriente máxima. Por lo tanto, tiene razón en que necesitará tres como mínimo para alimentar su carga de 270 mA.

Sin embargo, otra cosa que tendrá que tener en cuenta es que la especificación del USB requiere que el voltaje sea de alrededor de 5 V: si conecta directamente los paneles solares a las líneas USB, obtendrá un valor superior a 6 V, lo que podría dañar tu dispositivo Por lo tanto, debe usar algún tipo de regulador para asegurarse de que el voltaje que va al dispositivo sea de 5v. Lo más simple sería un regulador de voltaje lineal de baja caída de 5 V como el LM2940 de TI o el LF50 de STMicro. Una configuración más complicada podría usar un regulador de conmutación, que le permitiría acercarse a la potencia máxima proporcionada por las células solares, pero eso no importará en su caso porque no puede obtener 1,35 W de dos de los paneles solares. células de todos modos.

Editar: se cambió el número de pieza de ejemplo a un regulador LDO

    
respondido por el Ben G.

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