Pour réaliser ce circuit MPPT simple, nous modifions d'abord un circuit d'alimentation standard LM317 en un convertisseur abaisseur puis le configurons avec un panneau solaire pour implémenter une fonction MPPT.
Modification d'une alimentation LM317 en un optimiseur solaire MPPT
Dans notre article précédent, nous avons appris comment une alimentation standard LM317 pouvait être transformée en une alimentation à inductance efficace circuit d'alimentation du convertisseur abaisseur variable.
Dans cet article, nous analysons comment la même conception de circuit pourrait être améliorée en un circuit MPPT efficace en ajoutant un optocoupleur LDR / LED et un circuit suiveur de tension opamp.
Le schéma de circuit complet du circuit MPPT proposé utilisant le convertisseur abaisseur LM317 peut être vu dans l'image suivante:
La figure illustre le circuit MPPT discuté, le LM317 et ses composants associés forment un circuit convertisseur abaisseur dont la sortie peut être modifiée en faisant simplement varier une résistance à travers C2.
Dans notre conception d'alimentation précédente, nous avons vu un pot être positionné en parallèle avec C2 pour activer la fonction de tension de sortie variable, mais comme la conception actuelle est censée effectuer un MPPT automatique, ce pot pourrait être vu remplacé par un opto-coupleur LDR / LED .
Comment fonctionnent les circuits
Le Le coupleur optique LED LDR est un simple appareil fait maison dans lequel une LED rouge et un LDR sont scellés face à face à l'intérieur d'un minuscule boîtier étanche à la lumière.
Les fils LDR ici peuvent être vus connectés en parallèle avec C2, tandis que la LED est intégrée à la sortie d'un étage de circuit suiveur de tension opamp.
L'entrée de l'amplificateur opérationnel peut être vue connectée au panneau solaire via un préréglage de 10k.
L'idée ici est de s'assurer qu'à mesure que la tension du panneau solaire augmente, l'intensité de l'opto LED augmente également, ce qui entraîne une baisse de la résistance du LDR.
La chute de résistance amène le buck PWM à rétrécir ses impulsions, empêchant ainsi la tension de sortie d'augmenter, mais assurant néanmoins une augmentation proportionnelle du courant pour la charge connectée.
Dans l'un de mes articles précédents, nous avons compris que dans tout conception du convertisseur abaisseur la sortie du convertisseur dépend du PWM et de la tension d'entrée .
Cela implique que si la tension solaire a tendance à augmenter, la sortie Buck pourrait être affectée et commencer à augmenter proportionnellement. Cela pourrait à son tour entraîner une surcharge du panneau et dégrader son efficacité.
La conception actuelle du LM317 MPPT prend en charge cette situation grâce au dispositif LED / LDR et à la fonction de résistance variable LM317, et combine les deux fonctionnalités en conjonction avec un suiveur de tension opamp pour développer un circuit MPPT à auto-ajustement efficace basé sur PWM.
Le réglage du préréglage opamp 10k semble assez simple.
Comment régler le préréglage MPPT LM317
À la lumière du soleil optimale, le préréglage 10k est ajusté de telle sorte que la sortie du convertisseur abaisseur produise une tension égale à la spécification de tension de charge.
Par exemple, supposons que la charge soit une batterie 12v, dans ce cas, le préréglage 10K est ajusté pour produire environ 14,4V.
Une fois que cela est fait, à partir de là, la sortie peut être supposée s'auto-ajuster en réponse à la brillance du soleil ... ce qui signifie que maintenant que la luminosité du soleil augmente, le convertisseur abaisseur LM317 s'ajuste automatiquement et rétrécit le PWM à la base de Q1, empêchant toute augmentation en tension, mais dans le processus, l'inductance L1 et C4 s'assure que l'excès de soleil est transformé en une quantité proportionnée de courant supplémentaire pour la batterie afin de permettre une charge plus rapide.
À l'inverse, si la luminosité du soleil se détériore, le PWM a tendance à s'élargir, ce qui fait que la tension de la batterie s'auto-ajuste automatiquement en maintenant le niveau de 14,4V ... mais avec une réduction proportionnelle du courant.
La fonctionnalité d'auto-optimisation est réalisée tout au long de la journée, garantissant le résultat le plus efficace du panneau pour la charge connectée.
AVERTISSEMENT: LE CIRCUIT MPPT SIMPLE EXPLIQUÉ CI-DESSUS UTILISANT LE LM317 EST BASÉ SUR L'ASSOMPTION ET LA SIMULATION DE L'AUTEUR, LES VISIONNEURS SONT CONSEILLÉS D'ÉVALUER LE CONCEPT SOIGNEUSEMENT AVANT DE LE TENTER PRATIQUE.
Précédent: Alimentation à découpage variable LM317 (SMPS) Suivant: Comment créer un circuit de tableau de bord de jeu télécommandé
