Prosty układ napędzający silnik energią słoneczną

Układ silnika słonecznego jest obwodem sterującym, który pobiera minimalną energię (miliampery prądu) i zamienia tę mikroenergię w mocniejsze impulsy.
95_got

Te mocniejsze impulsy są zwykle używane do zasilania silników, ale mogą być używane do zasilania innych urządzeń wytwarzających ruch, takich jak Nitinol wire – drut z pamięcią kształtu. (Zobacz pełny projekt tego niesamowitego drutu, klikając TUTAJ).
Pierwszy silnik solarny został zbudowany przez Marka W. Tildena pod koniec 1989 roku.
Opis tego obwodu
W konwencji BEAM (Biology, Electronics, Aesthetics, Mechanics) występują trzy rodzaje silnika solarnego (solar engine – SE):
Typ 1: oparty na napięciu. To jest twój standardowy układ dla: Photopopper, FRED, Suneater itp.
Typ 2: oparty na czasie. Jest to trudniejsze, ponieważ zmieniające się napięcie wpływa na stałe czasowe układu solarnego SE.
Jedynym typem SE, którego jestem świadomy, jest ten w minibarze – i nie jest on dla osób o słabym sercu.
Typ 3: oparty na przepływie prądu. To układ SE włącza się, gdy prąd płynący do kondensatora spada poniżej pewnego progu.
Ten układ SE był takim „Świętym Graalem” dla projektantów, ponieważ SE dostosuje się do określonego panela słonecznego / pułapu / poziomu światła, które masz dostępne.
W pełnym świetle (dużo prądu) SE włącza się przy wysokim napięciu, a w słabym świetle włącza się przy znacznie zmniejszonym napięciu, ponieważ nie ma wystarczającej ilości prądu.
Obwód silnika solarnego typ 1:
Teoria pracy
Układ ten jest podstawą filozofii robotyki BEAM (biologia, elektronika, estetyka, mechanika).
Jest to układ magazynowania energii znany, jako Solar Engine (w skrócie SE). Ten projekt nazywa się SE – typu 1.
Niski prąd z ogniwa słonecznego jest magazynowany w dużym kondensatorze, a po osiągnięciu zadanego poziomu napięcia energia z kondensatora jest uwalniana do silnika.
Praca układu rozpoczyna się od ładowania kondensatora elektrolitycznego.
Napięcie na kondensatorze elektrolitycznym wzrasta. Dwa tranzystory są w tej chwili wyłączone i można je uznać za nieobecne w układzie.
Jedynymi trzema elementami w układzie są dioda, rezystor o wartości 1,8kΩ i silnik.
Następnie napięcie na diodzie wzrasta do 0,7V i zatrzymuje się na tym poziomie. Jest to charakterystyczne napięcie na diodzie. Nazywa się to jego spadkiem napięcia w kierunku przewodzenia. (rezystancja silnika jest bardzo mała i możemy ją teraz pominąć).
Gdy napięcie na elektrolicie wzrasta, napięcie na rezystorze 1,8kΩ zaczyna też wzrastać. Napięcie to pojawia się również na złączu baza-emiter tranzystora Q1, a gdy osiągnie poziom 0,65V, tranzystor zaczyna się włączać.
Stwarza to niską rezystancję między wyprowadzeniami kolektor-emiter tranzystora Q1 i umożliwia przepływ prądu do bazy tranzystora Q2. Napięcie na kondensatorze elektrolitycznym rośnie nieznacznie, a to powoduje, że tranzystor Q1 włącza się bardziej.
To skutecznie sprawia, że tranzystor Q2 szybciej osiąga stan przewodzenie, a teraz bardzo wysoki prąd jest w stanie przepłynąć przez złącze kolektor-emiter tranzystora Q2. Prąd ten powoduje obrót silnika, a energia z kondensatora elektrolitycznego jest uwalniana do silnika. Tranzystor Q1 był początkowo włączony przez diodę, ale teraz napięcie na diodzie spada poniżej 0,7V, i tranzystor Q1 jest utrzymywany w stanie włączenia przez napięcie na silniku, które jest przekazywane do tranzystora przez rezystor 1,8kΩ.
Gdy energia jest uwalniana z kondensatora elektrolitycznego, napięcie zasilania spada, a gdy napięcie na silniku jest mniejsze niż 0,65V, tranzystor Q1 zaczyna się wyłączać. To skutkuje wyłączeniem tranzystora Q2 i silnik zatrzymuje się.
Następnie cykl się powtarza.
Ogniwo słoneczne musi wytwarzać napięcie większe niż 0,7V + 0,7V = 1,4V, aby kondensator elektrolityczny ładował się. Jeśli doda się dodatkową diodę szeregowo z diodą 1N4148, ogniwo słoneczne (panel) będzie musiało wytwarzać wyższe napięcie. Autor: Brian O. Bush

pełny materiał w pliku pdf

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.