Gadgets som telefoner, ipod, smartwatches, etc. har blitt en viktig del av livet vårt. De står overfor ett problem, og det er behovet for å lade etter vanlig bruk. Det blir en stor bekymring når du er på et sted der strøm ikke er tilgjengelig. En av løsningene på slike problemer er å avhenge av fornyelsen energikilder. Det finnes ulike typer fornybare energikilder som vind, tidevann, solenergi, etc. I dagens prosjekt skal vi bruke solenergi til å lade våre mobiler. For å konvertere solenergi til elektrisitet, trenger vi solcellepaneler. Vi vil se hvordan et solcellepanel fungerer og designe en solar mobiltelefon lader krets for å lade vår mobiltelefon, samt å beskytte batteriet mot overlading.
Komponenter Som Kreves
- Solcellepanel (6V, 80mA) – 2
- Mikro USB – kabel -1
- LM317 Spenningsregulator – 1
- BC547 Npn Transistor -1
- Lite Brødfjel
- potensiometer (10k)
- 1n5819 Dioder – 2
- motstander 100 ohm og 150 ohm-2
- 5,6 V 1n4734a zener diode – 1
Arbeider Av Solpanelet
Solceller er vanligvis laget av silisiumskiver. Silisiumatomer i solcellene danner 4 sterke bindinger med sine nærliggende silisiumatomer. Ved å ha disse sterke bindingene, vil elektronene forbli på ett sted, og ingen strømstrøm er sett. Disse solceller har vanligvis to lag halvledere. Det øverste laget av solcellen er dopet med fosfor for å konvertere det til en n-type halvleder, og det nedre laget er dopet med bor for å konvertere det til en p-type halvleder. N-type laget har overskytende elektroner, og p-type laget har ekstra hull. Når lyspartikler rammer solcellen, vil fotonene som er tilstede i lyset, ha nok energi til å slå elektronene fra bindingen, noe som fører til at Den beveger seg mot N-siden, og hullet (dannet ved fravær av et elektron) vil bevege seg mot P-siden. De bevegelige elektronene samles deretter på det tynne metallmaterialet som er tilstede på toppen av solcellen. Hvis en ekstern krets er koblet til disse metallmaterialene, vil elektronene strømme inn i den eksterne kretsen og nå det ledende aluminiumsarket som er tilstede på baksiden av solcellen. Elektronen setter seg deretter i hullet som er tilstede i P-type laget av solcellen. Hver solcelle har en spenning på 0,5 V til 0,6 V. solcellene er koblet i serie for å få den nødvendige spenningen. Vanligvis er 12 solceller koblet i serie tilstrekkelig til å lade en mobiltelefon. Det finnes tre typer solcellepaneler. De Er Monokrystallinske, polykrystallinske og tynnfilm. I vårt prosjekt skal vi bruke TO 6v 80ma solcellepaneler. Vi kobler de to solcellepanelene i serie for Å få en spenning PÅ 12V og 80mA. Under bildet viser enkelt mini solpanel som kan generere en utgangsspenning PÅ 6V med en maksimal strøm på 80mA.
bildet nedenfor viser serieforbindelsen til to mini solcellepaneler, som kan generere en utgang PÅ 12V med en maksimal strøm på 80mA. Du kan øke utgangsstrømmen ved å koble ekstra solcellepaneler parallelt, og hver parallell tilkobling må ha to solcellepaneler koblet i serie FOR å levere 12V. Så for å få en 800ma utgangsstrøm, trenger du 20 solcellepaneler.
Lm317 Spenningsregulator
LM317 er en variabel spenningsregulator. VED Å bruke LM317 kan vi variere spenningen opp TIL 37V med en maksimal strøm på 1,5 A. for å få den variable utgangsspenningen, brukes kretsen under.
utgangsspenningen kan beregnes ved å bruke formelen nedenfor:
Vout = 1,25(1 + (R2/R1))
nå, ved å variere verdien Av motstanden R2, kan du variere utgangsspenningen.
Notat: Selv om utgangsspenningen er avhengig av de eksterne motstandene som er koblet TIL LM317, bør inngangsspenningen være større (minimum 3V) enn ønsket utgangsspenning.
USB-kabel
jeg har brukt en gammel USB til micro USB-kabel for å lade mobiltelefonen med vår solar mobiltelefon lader krets. JEG har fjernet USB, og nå inneholder kabelen en micro USB-kontakt, som brukes til å koble til mobiltelefonen og 4 ledninger på den andre enden av kabelen. Micro USB-kabelen består av 4 pinner. To for overføring av strøm og en annen to for overføring av data. Pinout av micro USB-kabelen som trengs for å overføre strøm er vist nedenfor.
etter å ha kjent pinout, er det på tide å kjenne ledningene som er koblet til disse pinnene i den andre enden av kabelen. For å bestemme hvilken ledning som er koblet til hvilken pin, har jeg brukt et multimeter i kontinuitetsmodus. På denne måten fant jeg ledningene som trengs for å koble til utgangen av vår krets.
Solar Mobiltelefon Lader Kretsdiagram
kretsdiagrammet nedenfor består av spenning og strømregulering sammen med overspenningsbeskyttelseskretsen. Tilkoblingene er som følger: diodens anodeterminal (D1) er koblet til solpanelets positive terminal, og diodens katodeterminal (D2) er koblet til inngangspinnen TIL lm317 spenningsregulatoren. Utgangsterminalen TIL LM317 er koblet til anodeterminalen til dioden (D2), og katodeterminalen til dioden (D2) er koblet til Katodeterminalen til Zener-dioden. Anodeterminalen til Zener-dioden er koblet til basen AV BC547-transistoren gjennom en 100 Ohm motstand. Kollektorterminalen TIL BC547-transistoren er koblet til utgangspinnen TIL lm317 spenningsregulatoren gjennom en 150 Ohm motstand. Emitterterminalen TIL BC547-transistoren er koblet TIL GND. Justeringspinnen TIL LM317 er koblet til potensiometerets variable ende og kollektorterminalen TIL BC547-transistoren. En av potensiometerets faste ende er koblet til GND. Ledningen som er koblet TIL vcc-pinnen til micro USB-kabelen, er koblet til katodeklemmen på Zener-dioden, og ledningen som er koblet TIL GND-pinnen på USB-kabelen, er koblet til GND.
Arbeider av denne solar drevet mobiltelefon lader krets
arbeider av solar mobile lader krets er enkel å forstå. Først plasserer du hele oppsettet på et sted hvor du kan få maksimale solstråler. For å få ønsket utgangsspenning fra kretsen, juster potensiometeret (bruk et multimeter for å måle utgangsspenningen til kretsen). Når vi fikk ønsket spenning (5V vil være tilstrekkelig til å lade en mobiltelefon), koble micro USB til mobiltelefonen. Hvis det er riktig solstråling tilgjengelig for solpanelet, vil telefonen bli ladet.
La oss se hvordan vår krets beskytter batteriet mot overlading. Før vi forstår beskyttelsen mot overlading, la oss forstå litt om Zener diode. Zener diode ligner på en vanlig diode, men den eneste forskjellen er at når den er koblet i omvendt forspenning, ved viss inngangsspenning, Vil Zener dioden starte ledningen. Spenningen Som Zenerdioden utfører i omvendt bias kalles omvendt spenning eller Zener spenning (Vz). Hvis En Zener-diode På Vz 5V er koblet i omvendt forspenning og påført en inngangsspenning høyere Enn vz, Vil Zener-dioden begynne å utføre selv i omvendt bias-modus, men spenningen parallelt MED Zener-dioden vil alltid VÆRE 5V.nå kommer til overbelastningsbeskyttelsen, Hvis brukeren setter ønsket utgangsspenning (ved å variere potensiometeret) TIL 5V og velger En Zener-diode På Vz = 5v, fungerer kretsen fint til batteriet ved ladeenden er under eller lik 5V. Når spenningen på batteriet ved ladeenden er mer ENN 5V, Vil Zener-dioden begynne å føre i omvendt forspenning (Da Zener-spenningen ER 5V). Dette gjør transistoren BC547 til å operere i forward bias-modus, som slår Av r2-motstanden fra kretsen og utgangsspenningen fra kretsen vår vil være 1,25 volt (fra formelen TIL LM317, hold R2 =0). Denne spenningen er ikke tilstrekkelig til å lade batteriet. På denne måten vil vår krets ikke lade batteriet når det når den nødvendige spenningen, og batteriet er beskyttet mot overlading.
