Alimentation réseau basée sur une batterie solaire. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Il est possible de réaliser une alimentation secteur de faible puissance avec isolation galvanique, mais sans transformateur d'isolement, à base d'une batterie solaire de petite taille et de LED. Le panneau solaire peut être acheté séparément ou retiré d'une lampe de pelouse à LED autonome, et les LED peuvent être achetées à partir d'une lampe de poche à LED ou d'une lampe à batterie.

Fig. 1

Une telle alimentation a été assemblée sur une batterie solaire de 25x25 mm à partir d'une lampe à gazon de la marque Wolta Solar et des LED de la lampe. Le schéma fonctionnel est illustré à la fig. 1. Les LED EL1-EL14 éclairent le panneau solaire GB1, qui génère une tension constante. Son courant de sortie dépend de l'éclairage, qui, à son tour, est déterminé par les paramètres des LED et le courant qui les traverse. Les LED sont alimentées par une alimentation secteur avec un condensateur ballast C1. La tension alternative redresse le pont de diodes VD1 - VD4, l'ondulation de la tension redressée lisse le condensateur C2. La diode Zener VD5 (avec une tension de stabilisation nominale de 56 V) en mode normal ne participe pas au fonctionnement du redresseur et ne sert qu'à protéger le condensateur C2 du claquage. Le fait est que si l'une des LED brûle, la tension redressée aux bornes du condensateur C2 peut dépasser 300 V, ce qui entraînera sa défaillance. La résistance R1 limite le courant d'appel lorsque la tension secteur est appliquée, et R2 garantit que le condensateur C1 est déchargé après la mise hors tension. Le condensateur C3 à la sortie de la batterie solaire atténue en outre les ondulations de tension à deux fois la fréquence du réseau.

Le courant moyen à travers les LED, et donc le courant de sortie maximal de la batterie solaire, est défini en sélectionnant le condensateur C1. En mesurant la tension sur les LED Ud au courant moyen requis Id et connaissant leur nombre N, calculer la capacité du condensateur C1 = Id / [4F (√2Uc - N*Ud], où Uс - tension secteur ; F - fréquence de la tension secteur. Les dépendances de la tension de sortie du bloc d'alimentation sur le courant de charge pour différentes valeurs de courant à travers les LED (1 - Id = 10 mA, 2 - Id = 20 mA) sont illustrées à la fig. 2.

Fig. 2

La conception de l'alimentation est illustrée à la Fig. 3. La plupart des éléments peuvent être placés sur une carte de circuit imprimé dont le dessin est illustré à la fig. 4. La batterie solaire est installée directement sur les LED et fixée le long des bords avec de la colle chaude. Vous pouvez vous passer d'un circuit imprimé en utilisant une installation filaire, en fixant tous les éléments ensemble avec de la colle chaude.

Fig. 3

Utilisez un boîtier en matériau isolant pour l'alimentation. L'appareil utilise des résistances MLT, S2-23. Le condensateur C1 doit être conçu pour fonctionner à une tension alternative d'au moins 250 V, il est permis d'utiliser le condensateur K73-17 pour une tension nominale de 630 V. Les condensateurs à oxyde sont importés. Diodes - tout redresseur avec une tension inverse admissible de 300 ... 400 V et un courant continu nécessaire pour alimenter les LED.

Fig. 4

L'alimentation proposée a de petites dimensions, qui dépendent bien sûr du type d'éléments utilisés et de l'option de montage. Cet appareil peut être utilisé pour alimenter divers appareils électroniques à faible consommation de courant, par exemple des horloges multifonctions, des thermomètres électroniques, des stations météo, qui sont alimentés par deux cellules galvaniques ou des piles AA ou AAA.

En modifiant le nombre de LED et le courant qui les traverse, vous pouvez modifier le courant de sortie de la batterie solaire. Mais il convient de garder à l'esprit que le courant maximal autorisé de la plupart des LED blanches d'éclairage de faible puissance ne dépasse pas 20 ... 30 mA.

Auteur : I. Nechaev

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