Solární regulátor

Jakub Fulín (PCtun)

Jedná se o sériový regulátor dobíjení olověného akumulátoru ze solárního panelu. Toto zapojení je vhodné pro panely do výkonu cca 15W a obsahuje indikační obvody.

Solární panel se chová jako zdroj proudu což je na jednu stranu vhodné pro nabíjení ale napětí se dosti mění a tudíž není přímo připojitelný k akumulátoru. Po připojení bez regulátoru by docházelo k přebíjení (nadměrným napětím)) a plynování akumulátoru, což rapidně snižuje jeho životnost. Věchny zmíněné problémy řeší tento regulátor.

Napětí z panelu je přivedeno nejprve na diodu D6 (nejlépe schottky), která zabraňuje vybíjení akumulátoru zpět do panelu v případě kdy nesvítí slunce. Za D6 následuje klasické zapojení lineárního regulátoru LM317. Výstupní napětí regulátoru je dané poměrem R20 a R1. Jeho hodnota by se měla pohybovat mezi 13,6V až 13,8V. Tuto hodnotu přesně nastavíme vhodnou volbou rezistoru R19 jehož hodnota není přesně dána a určuje přesné výstupní napětí (nutno nastavit podle měření. V mém zapojení měl R19 hodnotu 390k, berte ji jako orientační. D5 je ochranná. Za stabilizátorem následují indikační obvody. Zapojení obsahuje 3 indikační LED (D2,3,4). D2 slouží k indikaci nabitého akumulátoru (za nabitý se považuje, když napětí přesahuje 13V). D3 slouží k indikaci napětí na panelu a to hodnoty 15,5V. Poslední LED D4 indikuje nabíjení akumulátoru (jako mezní hodnotu jsem zvolil 50mA) Pro buzení LED je použit komparátor LM339, který porovnává hlídaná napětí s referenčním napětím získaným pomocí zenerovy diody D1. Pro snímání proudu je použit rezistor s hodnotou 100m (pro zvýšení citlivosti se dá použít i 220m). LED jsou z důvodu úspory energie z akumulátoru napájeny přímo z panelu přes stabilizátor typu 78L12.

Nastavení: Po sestavení připojíme místo solárního panelu regulovatelný zdroj. Na zdroji nastavíme cca 17V až 20V. Změnou hodnoty R19 nastavíme výstupní napětí stabilizátoru na 13,6V až 13,8V. Po nastavení výstupního napětí snížíme napětí na lab. zdroji na cca 13,1V a trimr R18 nastavíme tak, aby se zrovna rozsvítila D2. Při snížení napětí lab. zdroje pod 13V by měla zhasnout. Dále nastavte na zdroji nap. 15,5V a trimr R4 nastavte tak, aby se rozsvítila D3. K nastavení indikace nabíjení budete potřebovat akumulátor. Připojte ho k regulátoru přes ampérmetr a napětí na zdroji nastavte tak aby se akumulátor nabíjel proudem cca 50mA. Poté nastavte trimr R14 tak, aby se rozsvítila D4. při snížení proudu pod cca 40mA by D4 měla zhasnout. Pokud se nepodaří hodnota nastavit, použijte R10-13 s menší tolerancí. Vlastní spotřeba regulátoru (z akumulátoru) je cca 9-10mA což je při použití olověného akumulátoru zanedbatelné.

Pozn.: Všechny součástky, nebo jejich náhrady jsou k dostání např. v gm elektronik www.gme.cz Obrazce DPS i osazovacích plánů jsou z pohledu ze shora ze strany součástek

Přeji hodně úspěchů se stavbou. Případné dotazy či připomínky pište do diskusního fóra nebo na e-mail jakubful@gmail.com

Webdesign a autor většiny článků: Jakub Fulín (PCtun)

2009