ในบทความนี้เราจะพยายามทำความเข้าใจแนวคิดพื้นฐานของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์และวิธีสร้างวงจรอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่เรียบง่าย แต่ทรงพลัง

พลังงานแสงอาทิตย์มีให้เรามากมายและใช้งานได้ฟรียิ่งไปกว่านั้นยังเป็นแหล่งพลังงานธรรมชาติที่ไม่ จำกัด และไม่รู้จักจบสิ้นซึ่งพวกเราทุกคนสามารถเข้าถึงได้ง่าย

อะไรที่สำคัญเกี่ยวกับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์?

ความจริงก็คือไม่มีอะไรสำคัญเกี่ยวกับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ คุณสามารถใช้ไฟล์ วงจรอินเวอร์เตอร์ปกติ ต่อเข้ากับแผงโซลาร์เซลล์และรับเอาต์พุต DC เป็น AC ที่ต้องการจากอินเวอร์เตอร์

ต้องบอกว่าคุณอาจต้องเลือกและ กำหนดค่าข้อกำหนด อย่างถูกต้องมิฉะนั้นคุณอาจเสี่ยงต่อการทำให้อินเวอร์เตอร์ของคุณเสียหายหรือทำให้เกิดการแปลงพลังงานที่ไม่มีประสิทธิภาพ

ทำไมต้องใช้ Solar Inverter

เราได้พูดถึงวิธีการใช้แผงโซลาร์เซลล์ในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์หรือแสงอาทิตย์แล้วในบทความนี้เราจะพูดถึงวิธีการง่ายๆซึ่งจะช่วยให้เราสามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับการใช้งานเครื่องใช้ในครัวเรือนของเรา

แผงโซลาร์เซลล์สามารถเปลี่ยนรังสีดวงอาทิตย์ให้เป็นกระแสตรงได้ในระดับที่มีศักยภาพต่ำกว่า ตัวอย่างเช่นอาจมีการระบุแผงโซลาร์เซลล์สำหรับจ่ายไฟ 36 โวลต์ที่ 8 แอมป์ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

อย่างไรก็ตามเราไม่สามารถใช้กำลังไฟฟ้าขนาดนี้ในการใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านของเราได้เนื่องจากเครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านี้สามารถทำงานได้เฉพาะที่แหล่งจ่ายไฟหลักหรือที่แรงดันไฟฟ้าในช่วง 120 ถึง 230 V.

ยิ่งไปกว่านั้นกระแสไฟฟ้าควรเป็น AC ไม่ใช่ DC ตามปกติที่ได้รับจากแผงโซลาร์เซลล์

เราได้พบกับ วงจรอินเวอร์เตอร์ โพสต์ในบล็อกนี้และเราได้ศึกษาวิธีการทำงาน

อินเวอร์เตอร์ใช้สำหรับการแปลงและเพิ่มพลังงานแบตเตอรี่แรงดันต่ำไปยังระดับไฟ AC แรงดันสูง

ดังนั้นจึงสามารถใช้อินเวอร์เตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการแปลง DC จากแผงโซลาร์เซลล์ให้เป็นเอาต์พุตหลักที่เหมาะสมกับอุปกรณ์ในบ้านของเรา

โดยทั่วไปในอินเวอร์เตอร์การแปลงจากกระแสไฟที่มีศักยภาพต่ำไปเป็นระดับไฟสูงที่เพิ่มขึ้นจะเป็นไปได้เนื่องจากกระแสไฟฟ้าสูงซึ่งโดยปกติจะหาได้จากอินพุต DC เช่นแบตเตอรี่หรือแผงโซลาร์เซลล์ วัตต์โดยรวมยังคงเท่าเดิม

การทำความเข้าใจข้อมูลจำเพาะของกระแสไฟฟ้า

ตัวอย่างเช่นถ้าเราจ่ายอินพุต 36 โวลต์ที่ 8 แอมป์ให้กับอินเวอร์เตอร์และได้รับเอาต์พุต 220 V @ 1.2 แอมป์หมายความว่าเราเพิ่งปรับเปลี่ยนกำลังอินพุต 36 × 8 = 288 วัตต์เป็น 220 × 1.2 = 264 วัตต์

ดังนั้นเราจึงเห็นได้ว่ามันไม่ใช่เวทมนตร์เพียงแค่ปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์ตามลำดับ

หากแผงโซลาร์เซลล์สามารถสร้างกระแสและแรงดันไฟฟ้าได้เพียงพอเอาต์พุตอาจใช้สำหรับการใช้งานอินเวอร์เตอร์และเครื่องใช้ในครัวเรือนที่เชื่อมต่อโดยตรงรวมทั้งชาร์จแบตเตอรี่พร้อมกัน

อาจใช้แบตเตอรี่ที่ชาร์จแล้วสำหรับ เปิดโหลดผ่านอินเวอร์เตอร์ ในช่วงเวลากลางคืนเมื่อไม่มีพลังงานแสงอาทิตย์

อย่างไรก็ตามหากแผงโซลาร์เซลล์มีขนาดเล็กลงและไม่สามารถผลิตพลังงานได้เพียงพออาจใช้เพื่อชาร์จแบตเตอรี่เท่านั้นและจะมีประโยชน์สำหรับการใช้งานอินเวอร์เตอร์หลังจากพระอาทิตย์ตกเท่านั้น

การทำงานของวงจร

จากแผนภาพวงจรเราสามารถเห็นการตั้งค่าง่ายๆโดยใช้แผงโซลาร์เซลล์อินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่

ทั้งสามหน่วยเชื่อมต่อผ่านไฟล์ วงจรควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ ที่กระจายพลังงานไปยังหน่วยที่เกี่ยวข้องตามกฎระเบียบที่เหมาะสมของพลังงานที่ได้รับจากแผงโซลาร์เซลล์

สมมติว่าแรงดันไฟฟ้าเท่ากับ 36 และกระแสไฟฟ้าเป็น 10 แอมป์จากแผงโซลาร์เซลล์อินเวอร์เตอร์จะถูกเลือกด้วยแรงดันไฟฟ้าอินพุต 24 โวลต์ที่ 6 แอมป์ซึ่งให้กำลังไฟฟ้ารวมประมาณ 120 วัตต์

ส่วนหนึ่งของแอมป์แผงโซลาร์เซลล์ซึ่งมีปริมาณประมาณ 3 แอมป์จะได้รับการประหยัดสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้หลังจากพระอาทิตย์ตก

นอกจากนี้เรายังสมมติว่าแผงโซลาร์เซลล์ติดตั้งอยู่บน ติดตามแสงอาทิตย์ เพื่อให้สามารถปฏิบัติตามข้อกำหนดที่ระบุได้ตราบเท่าที่ดวงอาทิตย์ยังมองเห็นได้เหนือท้องฟ้า

กำลังไฟฟ้าเข้า 36 โวลต์ถูกนำไปใช้กับอินพุทของตัวควบคุมซึ่งตัดทอนให้เหลือ 24 โวลต์

โหลดที่เชื่อมต่อกับเอาท์พุทของอินเวอร์เตอร์จะถูกเลือกเพื่อที่จะไม่บังคับให้อินเวอร์เตอร์เกิน 6 แอมป์จากแผงโซลาร์เซลล์ จาก 4 แอมป์ที่เหลือ 2 แอมป์จะถูกจ่ายให้กับแบตเตอรี่เพื่อชาร์จ

2 แอมป์ที่เหลือไม่ได้ใช้เพื่อรักษาประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของทั้งระบบ

วงจรเหล่านี้เป็นวงจรทั้งหมดที่ได้รับการกล่าวถึงแล้วในบล็อกของฉันเราสามารถดูได้ว่าสิ่งเหล่านี้ถูกกำหนดค่าอย่างชาญฉลาดให้กันและกันเพื่อดำเนินการตามที่ต้องการได้อย่างไร

สำหรับบทแนะนำที่สมบูรณ์โปรดดูบทความนี้: สอน Solar Inverter

รายการชิ้นส่วนสำหรับส่วนเครื่องชาร์จ LM338

ตัวต้านทานทั้งหมดคือ 1/4 วัตต์ 5% CFR เว้นแต่จะระบุไว้
R1 = 120 โอห์ม
P1 = 10K pot (2K แสดงไม่ถูกต้อง)
R4 = แทนที่ iit ด้วยลิงค์
R3 = 0.6 x 10 / แบตเตอรี่ AH
ทรานซิสเตอร์ = BC547 (ไม่ใช่ BC557 แสดงว่าผิดพลาด)
ไอซี Regulator = LM338
รายการชิ้นส่วนสำหรับส่วนอินเวอร์เตอร์
ชิ้นส่วนทั้งหมดมีขนาด 1/4 วัตต์เว้นแต่จะระบุไว้
R1 = เงินกองกลาง 100k
R2 = 10K
R3 = 100K
R4, R5 = 1K
T1, T2 = มอสเฟอร์ IRF540
N1 --- N4 = IC 4093

ส่วนที่เหลือไม่จำเป็นต้องระบุและสามารถคัดลอกได้ดังแสดงในแผนภาพ

สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่สูงสุด 250 Ah

ส่วนเครื่องชาร์จในวงจรข้างต้นอาจได้รับการอัพเกรดอย่างเหมาะสมเพื่อให้สามารถชาร์จแบตเตอรี่กระแสสูงได้ตามลำดับ 100 AH ถึง 250 Ah

สำหรับ แบตเตอรี่ 100Ah คุณสามารถเปลี่ยน LM338 ด้วย LM196 ซึ่งเป็น LM338 เวอร์ชัน 10 แอมป์

นอกเรือ ทรานซิสเตอร์ TIP36 ถูกรวมเข้ากับ IC 338 อย่างเหมาะสมเพื่ออำนวยความสะดวกตามที่กำหนด กระแสไฟสูง .

ต้องคำนวณตัวต้านทานอิมิตเตอร์ของ TIP36 อย่างเหมาะสมมิฉะนั้นทรานซิสเตอร์อาจระเบิดได้โดยใช้วิธีการลองผิดลองถูกเริ่มต้นด้วย 1 โอห์มในขั้นต้นจากนั้นค่อยๆลดจำนวนลงจนกว่าจะได้ปริมาณกระแสที่ต้องการที่เอาต์พุต

อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์กำลังสูงพร้อมเครื่องชาร์จแบตเตอรี่กระแสสูง

การเพิ่มคุณสมบัติ PWM

เพื่อให้แน่ใจว่าเอาต์พุต 220V หรือ 120V คงที่ตัวควบคุม PWM สามารถเพิ่มลงในการออกแบบด้านบนดังแสดงในแผนภาพต่อไปนี้ ดังที่เห็นได้ว่าเกต N1 ซึ่งกำหนดค่าโดยทั่วไปเป็นออสซิลเลเตอร์ 50 หรือ 60Hz ได้รับการปรับปรุงด้วยไดโอดและหม้อสำหรับเปิดใช้งานตัวเลือกรอบการทำงานแบบแปรผัน

PWM ควบคุมวงจรอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

ด้วยการปรับหม้อนี้เราสามารถบังคับให้ออสซิลเลเตอร์สร้างความถี่ที่มีช่วงเวลาเปิด / ปิดที่แตกต่างกันซึ่งจะเปิดใช้งาน mosfets เพื่อเปิดและปิด ด้วยอัตราเดียวกัน

ด้วยการปรับเวลาเปิด / ปิด mosfet เราสามารถเปลี่ยนการเหนี่ยวนำกระแสในหม้อแปลงได้ตามสัดส่วนซึ่งจะช่วยให้เราสามารถปรับแรงดันเอาต์พุต RMS ของอินเวอร์เตอร์ได้ในที่สุด

เมื่อแก้ไข RMS เอาต์พุตแล้วอินเวอร์เตอร์จะสามารถสร้างเอาต์พุตคงที่โดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าแสงอาทิตย์จนกว่าแรงดันไฟฟ้าจะลดลงต่ำกว่าข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง

Solar Inverter ใช้ IC 4047

ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้คุณสามารถติดตั้งอินเวอร์เตอร์ที่ต้องการกับตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อใช้งานฟังก์ชันอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานง่าย

แผนภาพต่อไปนี้จะแสดงวิธีการง่ายๆ อินเวอร์เตอร์ IC 4047 สามารถใช้ร่วมกับตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์เดียวกันเพื่อรับ 220 V AC หรือ 120 V AC จากแผงโซลาร์เซลล์

Solar Inverter ใช้ IC 555

ในทำนองเดียวกันหากคุณสนใจที่จะสร้างอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กโดยใช้ IC 555 คุณสามารถทำได้ดีมากโดยการรวม อินเวอร์เตอร์ IC 555 พร้อมแผงโซลาร์เซลล์สำหรับรับ 220V AC ที่ต้องการ

Solar Inverter ใช้ทรานซิสเตอร์ 2N3055

2N3055 ทรานซิสเตอร์ เป็นที่นิยมอย่างมากในบรรดาผู้ที่ชื่นชอบอิเล็กทรอนิกส์ และ BJT ที่น่าทึ่งนี้ช่วยให้คุณสร้างอินเวอร์เตอร์ที่ทรงพลังด้วยจำนวนชิ้นส่วนขั้นต่ำ

หากคุณเป็นหนึ่งในผู้ที่ชื่นชอบอุปกรณ์เหล่านี้ที่มีอุปกรณ์เหล่านี้ไม่กี่ชิ้นในกล่องขยะของคุณและสนใจที่จะสร้างอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ตัวเล็ก ๆ โดยใช้พวกมันการออกแบบที่เรียบง่ายต่อไปนี้สามารถช่วยให้คุณเติมเต็มความฝัน

อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบธรรมดาที่ไม่มีตัวควบคุมเครื่องชาร์จ

สำหรับผู้ใช้ที่ไม่ค่อยสนใจการรวมตัวควบคุมเครื่องชาร์จ LM338 เพื่อความเรียบง่ายการออกแบบอินเวอร์เตอร์ PV ที่เรียบง่ายที่สุดดังต่อไปนี้ดูดี

แม้ว่าแบตเตอรีจะลดลงโดยไม่มีตัวควบคุม แต่แบตเตอรี่จะยังคงได้รับการชาร์จอย่างเหมาะสมที่สุดหากแผงโซลาร์เซลล์ได้รับแสงแดดโดยตรงในปริมาณที่เพียงพอ

ความเรียบง่ายของการออกแบบยังบ่งบอกถึงความจริงที่ว่า แบตเตอรี่ตะกั่วกรด ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเรียกเก็บเงินเลย

โปรดจำไว้ว่าแบตเตอรี่ที่คายประจุจนหมด (ต่ำกว่า 11V) อาจต้องใช้เวลาในการชาร์จอย่างน้อย 8 ชั่วโมงถึง 10 ชั่วโมงจนกว่าจะสามารถเปิดอินเวอร์เตอร์สำหรับการแปลง 12V เป็น 220V AC ที่ต้องการได้

Simple Solar to AC Main Changeover

หากคุณต้องการให้ระบบอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ของคุณมีสิ่งอำนวยความสะดวกในการเปลี่ยนอัตโนมัติจากแผงโซลาร์เซลล์เป็นกริด AC คุณสามารถเพิ่มการปรับเปลี่ยนรีเลย์ต่อไปนี้ให้กับอินพุตควบคุม LM338 / LM196:

ควรจัดอันดับอะแดปเตอร์ 12V ให้เหมาะกับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่และข้อกำหนด Ah ตัวอย่างเช่นหากแบตเตอรี่ได้รับการจัดอันดับที่ 12 V 50 Ah ดังนั้นอะแดปเตอร์ 12V จะได้รับการจัดอันดับที่ 15V ถึง 20 V และ 5 แอมป์

Solar Inverter โดยใช้ Buck Converter

ในการสนทนาข้างต้นเราได้เรียนรู้วิธีสร้างอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์อย่างง่ายด้วยเครื่องชาร์จแบตเตอรี่โดยใช้ Linear ICs เช่น LM338 LM196 ซึ่งดีมากเมื่อแรงดันและกระแสของแผงโซลาร์เซลล์ตรงกับความต้องการของอินเวอร์เตอร์

ในกรณีเช่นนี้กำลังไฟของอินเวอร์เตอร์มีขนาดเล็กและถูก จำกัด สำหรับอินเวอร์เตอร์โหลดที่มีกำลังวัตต์สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญกำลังขับของแผงโซลาร์เซลล์จะต้องมีขนาดใหญ่และเทียบเท่ากับข้อกำหนด

ในสถานการณ์นี้กระแสไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์จะต้องสูงมาก แต่เนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์สามารถใช้ได้กับกระแสไฟฟ้าสูงแรงดันไฟฟ้าต่ำจึงทำให้อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์กำลังวัตต์สูงตามลำดับ 200 วัตต์ถึง 1 kva ไม่ได้ดูเป็นไปได้อย่างง่ายดาย

อย่างไรก็ตามแผงโซลาร์เซลล์กระแสไฟฟ้าแรงสูงกระแสต่ำสามารถใช้ได้อย่างง่ายดาย และเนื่องจากกำลังวัตต์คือ ก = V x I แผงโซลาร์เซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าสามารถทำให้แผงโซลาร์เซลล์กำลังวัตต์สูงขึ้นได้อย่างง่ายดาย

ที่กล่าวว่าแผงโซลาร์เซลล์แรงดันสูงเหล่านี้ไม่สามารถใช้กับแอพพลิเคชั่นอินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้าต่ำกำลังวัตต์สูงได้เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าอาจไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้

ตัวอย่างเช่นหากเรามีแผงโซลาร์เซลล์ 60 V, 5 แอมป์และอินเวอร์เตอร์ 12 V 300 วัตต์แม้ว่าพิกัดกำลังวัตต์ของทั้งสองคู่อาจใกล้เคียงกัน แต่ก็ไม่สามารถเชื่อมต่อได้เนื่องจากความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้า / กระแสไฟฟ้า

นี่คือที่ ตัวแปลงบั๊ก มีประโยชน์มากและสามารถใช้สำหรับการแปลงแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ส่วนเกินให้เป็นกระแสเกินและลดแรงดันไฟฟ้าส่วนเกินตามข้อกำหนดของอินเวอร์เตอร์

ทำวงจรโซล่าร์อินเวอร์เตอร์ 300 วัตต์

สมมติว่าเราต้องการสร้างวงจรอินเวอร์เตอร์ 300 วัตต์ 12 V จากแผงโซลาร์เซลล์ที่มีพิกัด 32 V, 15 แอมป์

สำหรับสิ่งนี้เราจะต้องมีกระแสเอาต์พุต 300/12 = 25 แอมป์จากตัวแปลงบั๊ก

ตัวแปลงบั๊กง่ายๆต่อไปนี้จาก ti.com ดูมีประสิทธิภาพอย่างมากในการให้พลังงานที่ต้องการสำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ 300 วัตต์ของเรา

เราแก้ไขพารามิเตอร์ที่สำคัญของตัวแปลงบั๊กตามที่ระบุในการคำนวณต่อไปนี้:

ข้อกำหนดการออกแบบ
•แรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ VI = 32 V
•เอาต์พุตบั๊กคอนเวอร์เตอร์ VO = 12 V
•เอาต์พุต Buck Converter IO = 25 A
•ความถี่ในการทำงานของ Buck Converter fOSC = ความถี่ในการสลับ 20 kHz
• VR = 20-mV สูงสุดถึงจุดสูงสุด (VRIPPLE)
•ΔIL = 1.5-A การเปลี่ยนแปลงปัจจุบันของตัวเหนี่ยวนำ

d = รอบการทำงาน = VO / VI = 12 V / 32 V = 0.375
f = 20 kHz (วัตถุประสงค์ในการออกแบบ)
ตัน = เวลาเปิด (ปิด S1) = (1 / f) × d = 7.8 μs
toff = เวลาปิด (S1 เปิด) = (1 / f) - ตัน = 42.2 μs
L ≉ (VI - VO) ×ตัน / ΔIL
≉ [(32 V - 12V) × 7.8 μs] /1.5 A
≉ 104 ไมโครเมตร

สิ่งนี้ให้ข้อมูลจำเพาะของตัวเหนี่ยวนำตัวแปลงบั๊ก SWG ลวดสามารถปรับให้เหมาะสมได้โดยการลองผิดลองถูก ลวดทองแดงเคลือบซุปเปอร์ 16 SWG ควรดีพอที่จะรับกระแสไฟฟ้า 25 แอมป์

การคำนวณตัวเก็บประจุตัวกรองเอาต์พุตสำหรับ Buck Converter

หลังจากกำหนดตัวเหนี่ยวนำบั๊กเอาท์พุทแล้วค่าของตัวเก็บประจุตัวกรองเอาท์พุทสามารถคำนวณได้เพื่อให้ตรงกับข้อกำหนดการกระเพื่อมของเอาต์พุต ตัวเก็บประจุไฟฟ้าสามารถจินตนาการได้เช่นความสัมพันธ์แบบอนุกรมของความเหนี่ยวนำความต้านทานและความจุ เพื่อให้มีการกรองการกระเพื่อมที่ดีความถี่ของการกระเพื่อมจะต้องต่ำกว่าความถี่ที่การเหนี่ยวนำอนุกรมกลายเป็นวิกฤตมาก

ดังนั้นองค์ประกอบที่สำคัญทั้งสองคือความจุและความต้านทานอนุกรมที่มีประสิทธิผล (ESR) ESR สูงสุดคำนวณโดยสอดคล้องกับความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าระลอกสูงสุดถึงจุดสูงสุดที่เลือกและกระแสไฟกระเพื่อมสูงสุดถึงจุดสูงสุด

ESR = ΔVo (ระลอกคลื่น) / ΔIL = V / 1.5 = 0.067 โอห์ม

ค่าความจุ C ต่ำสุดที่แนะนำให้ดูแลแรงดันไฟฟ้ากระเพื่อม VO ที่เล็กกว่าข้อกำหนดการออกแบบ 100 mV จะแสดงในการคำนวณต่อไปนี้

C = ΔIL / 8fΔVo = 1.5 / 8 x 20 x 10³x 0.1 V = 94 ยูเอฟ แม้ว่าสูงกว่านี้จะช่วยปรับปรุงการตอบสนองการกระเพื่อมของตัวแปลงบั๊กเท่านั้น

การตั้งค่า Buck Output สำหรับ Solar Inverter

ในการตั้งค่าเอาต์พุต 12 V, 25 Amps อย่างแม่นยำเราจำเป็นต้องคำนวณตัวต้านทาน R8, R9 และ R13

R8 / R9 กำหนดแรงดันไฟฟ้าขาออกซึ่งสามารถปรับแต่งได้โดยการสุ่มโดยใช้ 10K สำหรับ R8 และหม้อ 10k สำหรับ R9 จากนั้นปรับหม้อ 10K เพื่อรับแรงดันขาออกที่แน่นอนสำหรับอินเวอร์เตอร์

R13 กลายเป็นตัวต้านทานการตรวจจับปัจจุบันสำหรับตัวแปลงบั๊กและทำให้มั่นใจได้ว่าอินเวอร์เตอร์จะไม่สามารถดึงกระแสเกิน 25 แอมป์จากแผงควบคุมได้และจะปิดตัวลงในสถานการณ์ดังกล่าว

ตัวต้านทาน R1 และ R2 สร้างการอ้างอิงประมาณ 1 V สำหรับอินพุทกลับด้านของแอมป์ที่ จำกัด กระแสไฟฟ้าภายใน TL404 ตัวต้านทาน R13 ซึ่งเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับโหลดจะส่งมอบ 1 V ไปยังเทอร์มินัลที่ไม่กลับด้านของแอมป์ข้อผิดพลาด จำกัด กระแสทันทีที่กระแสอินเวอร์เตอร์ขยายไปถึง 25 A PWM สำหรับ BJT จึงถูก จำกัด อย่างเหมาะสมกับ ควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าเพิ่มเติม ค่า R13 คำนวณตามที่ระบุไว้ภายใต้:

R13 = 1 V / 25 A = 0.04 โอห์ม

วัตต์ = 1 x 25 = 25 วัตต์

เมื่อตัวแปลงบั๊กข้างต้นถูกสร้างขึ้นและทดสอบการแปลงแรงดันแผงส่วนเกินที่ต้องการเป็นกระแสไฟขาออกส่วนเกินแล้วก็ถึงเวลาเชื่อมต่อที่มีคุณภาพดี อินเวอร์เตอร์ 300 วัตต์ ด้วยตัวแปลงบั๊กด้วยความช่วยเหลือของแผนภาพบล็อกต่อไปนี้:

“e&tc มินิโปรเจ็กต์ ”

Solar Inverter / Charger for Science Project

บทความถัดไปด้านล่างอธิบายวงจรอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์อย่างง่ายสำหรับมือใหม่หรือนักเรียนในโรงเรียน

ที่นี่แบตเตอรี่เชื่อมต่อโดยตรงกับแผงควบคุมเพื่อความเรียบง่ายและระบบรีเลย์การเปลี่ยนอัตโนมัติสำหรับเปลี่ยนแบตเตอรี่เป็นอินเวอร์เตอร์ในกรณีที่ไม่มีพลังงานแสงอาทิตย์

วงจรดังกล่าวได้รับการร้องขอจาก Ms. Swati Ojha

ขั้นตอนวงจร

วงจรส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองขั้นตอน ได้แก่ ก อินเวอร์เตอร์ที่เรียบง่าย และการเปลี่ยนรีเลย์อัตโนมัติ

ในช่วงกลางวันเป็นเวลานานแสงดวงอาทิตย์ยังคงมีความแรงพอสมควรแรงดันไฟฟ้าของแผงจะใช้สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่และสำหรับ กำลังเปิดอินเวอร์เตอร์ ผ่านหน้าสัมผัสการเปลี่ยนรีเลย์

ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าของวงจรการเปลี่ยนอัตโนมัติถูกตั้งไว้เพื่อให้รีเลย์ที่เกี่ยวข้องปิดการเดินทางเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแผงต่ำกว่า 13 โวลต์

การดำเนินการข้างต้นจะตัดการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์จากอินเวอร์เตอร์และเชื่อมต่อแบตเตอรี่ที่ชาร์จแล้วกับอินเวอร์เตอร์เพื่อให้โหลดเอาต์พุตทำงานต่อไปโดยใช้พลังงานจากแบตเตอรี่

การทำงานของวงจร:

ตัวต้านทาน R1, R2, R3, R4 พร้อมกับ T1, T2 และหม้อแปลงสร้างส่วนอินเวอร์เตอร์ 12 โวลต์ที่ใช้กับก๊อกตรงกลางและกราวด์จะสตาร์ทอินเวอร์เตอร์ทันทีอย่างไรก็ตามในที่นี้เราไม่ได้เชื่อมต่อแบตเตอรี่โดยตรงที่จุดเหล่านี้แทนที่จะใช้ขั้นตอนการเปลี่ยนรีเลย์

ทรานซิสเตอร์ T3 ที่มีส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องและรีเลย์จะทำให้รีเลย์เปลี่ยนไปตามระยะ LDR จะถูกเก็บไว้นอกบ้านหรือในตำแหน่งที่สามารถตรวจจับแสงกลางวันได้

ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า P1 ได้รับการปรับให้ T3 หยุดทำงานและตัดรีเลย์ในกรณีที่แสงโดยรอบต่ำกว่าระดับที่กำหนดหรือเมื่อแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 13 โวลต์

สิ่งนี้เกิดขึ้นอย่างชัดเจนเมื่อแสงจากดวงอาทิตย์อ่อนเกินไปและไม่สามารถรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้ได้อีกต่อไป

อย่างไรก็ตามตราบใดที่แสงจากดวงอาทิตย์ยังคงสว่างอยู่รีเลย์จะยังคงทำงานโดยเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์เข้ากับอินเวอร์เตอร์โดยตรง (แทปศูนย์หม้อแปลง) ผ่านหน้าสัมผัส N / O ดังนั้นอินเวอร์เตอร์จึงสามารถใช้งานได้ผ่านแผงโซลาร์เซลล์ในช่วงกลางวัน

แผงโซลาร์เซลล์ยังใช้พร้อมกันสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ผ่าน D2 ในเวลากลางวันเพื่อให้ชาร์จเต็มตามเวลาที่ค่ำ

แผงโซลาร์เซลล์ถูกเลือกในลักษณะที่ไม่สร้างเกิน 15 โวลต์แม้ในระดับแสงดวงอาทิตย์สูงสุด
กำลังไฟสูงสุดจากอินเวอร์เตอร์นี้จะไม่เกิน 60 วัตต์

รายการชิ้นส่วนสำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่เสนอพร้อมวงจรชาร์จสำหรับโครงการวิทยาศาสตร์