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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 태양열 제어 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
태양 전지판이 언젠가는 기존 에너지원을 크게 보완하고 대체할 수 있을 것이라는 의견이 있습니다. 그러면 태양 전지의 가능성에 대한 실제 테스트를 위한 시간이 올 것입니다. 이 장에서는 미래를 조금 살펴보고 실제 이점을 가져올 수 있는 광전지의 잠재력을 테스트할 것입니다. 더 이상 기념품도, 더 이상 장난감도 없고, 평범하고 일상적인 일만 하면 됩니다. 이 장에서 독자는 강력한 톱에 전원을 공급하고 실내 조명을 켜고 다양한 엔터테인먼트 장치에 전원을 공급하는 등 일상적인 집안일에 태양 에너지가 어떻게 도움이 되는지 알기를 기대합니다. 이것이 태양광 에너지의 미래입니다. 그러나 이러한 시스템의 세부 사항은 이 책에서 설명하지 않습니다. 대신 이미 완성된 태양광 시스템을 제어하는 방법을 보여줍니다. 이 목적은 전원 제어 장치에 의해 제공됩니다. 전원 제어 장치 이 장치는 태양광 패널의 수명을 완전히 제어하도록 설계되었습니다. 이 장치의 원격 제어에서 최대 XNUMX개의 에너지 소비자에 대한 전원 공급을 쉽게 제어할 수 있습니다. 또한 각 소비자를 보호하기 위해 퓨즈가 제공됩니다. 그러나 그것이 전부는 아닙니다. 시스템의 성능은 확실히 납산 배터리의 충전 상태에 따라 달라지므로 배터리 상태 모니터링 장치가 이 장치에 직접 통합됩니다. 제어판을 보면 에너지원의 작동 상태를 즉시 평가할 수 있습니다. 그리고 만족스럽지 않으면 에너지 공급이 위험 수준에 도달하면 경고 신호(부저)가 울립니다. 컨트롤러에서 무엇을 더 바랄 수 있습니까? 배전 제어 및 관리 장치 전력 제어 장치의 주요 임무는 시스템의 여러 부분 간에 태양광 에너지를 분배하는 것입니다. 또한 예비 에너지를 절약하도록 설계되었습니다. 예를 들어, 태양열 패널에서 생성된 12V DC 전압을 110V AC 전압으로 변환하는 전압 변환기의 작동을 고려하십시오.이 전압은 동력 톱과 같은 특정 장치의 작동에 필요합니다. 그러나 전압 변환기는 부하가 연결되지 않은 경우에도 항상 전력을 소비합니다. 이것은 더 잘 쓸 수 있는 에너지를 낭비합니다. 따라서 전원 제어 장치에 인버터를 끄기 위한 토글 스위치를 마련할 필요가 있습니다. 이 블록은 자체 토글 스위치가 장착된 부하를 끌 수 있는 기능을 제공합니다. 전원에서 부하를 분리하려면 스위치를 "튕기기"만 하면 됩니다. 무화과를 고려. 1에서 블록에는 XNUMX개의 개별 회로가 있으며 각각 전면 패널에 토글 스위치가 장착되어 있음을 알 수 있습니다. 각 토글 스위치 위에는 작은 LED가 있습니다. 회로에 전원이 공급되면 해당 LED가 켜지면서 선택한 부하에 전원이 공급되고 있음을 나타냅니다.
그러나 부하에 대한 에너지 공급을 제어하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 안전상의 이유로 회로의 전류 강도를 모니터링해야 합니다. 그렇기 때문에 일반 토글 스위치가 스위치로 사용되지 않고 특수 차단기가 사용됩니다. 브레이커로 사용하면 빨리 마모되는 기존 브레이커와 달리 이 브레이커는 리미터와 스위치 기능을 모두 수행하도록 설계되었습니다. 배터리 전압 및 충전 상태 모니터링 장치 제어 장치에는 배터리의 상태(충전 정도)를 나타내는 전압 모니터링 장치가 포함되어 있습니다. Chap. 6, 납산 배터리의 전압은 셀에 저장된 전하량에 따라 달라집니다. 이것은 도 2에서 명확하게 보여진다. 13,2는 전압과 배터리 충전 상태 간의 관계를 보여줍니다. 완전히 충전된 배터리의 전압은 10,5V이고 완전히 방전된 배터리의 전압은 2V입니다. 배터리 셀의 충전 정도를 결정하려면 배터리의 전압을 측정하고 비교해야 합니다. 그림의 값으로. XNUMX.
이것이 배터리 모니터가 하는 일입니다. 그러나 전압을 표시하기 위해 미터 대신 라이트 스트립을 사용합니다. 모니터링되는 배터리의 전압은 10개의 LED로 표시됩니다. 판독 값은 각 후속 다이오드가 전압이 0,5V 증가함에 따라 점등되도록 구성됩니다. 첫 번째 다이오드가 켜져 있으면 전압은 10,5V이고 두 번째 다이오드가 11V이면 세 번째 다이오드가 11,5V 등입니다. 최대 15V. 디스플레이 장치는 별도의 집적 회로 LM3914에서 만들어집니다. 내부에는 입력 전압을 소스의 기준 전압과 비교하고 언급된 전압의 비율에 해당하는 전구를 켜는 여러 비교기가 있습니다. 표시 회로의 작동 원리는 그림 3에서 알 수 있습니다. 1. 저항 R2, R3, R12은 배터리로부터의 2,5V 입력을 IC1에 전원을 공급하는 데 필요한 1V로 줄이는 전압 분배기를 형성합니다. IC1의 전압 변환 스케일은 가변 저항 VR1에 의해 설정됩니다. 이제 배터리의 입력 전압은 참값을 결정하는 IC10 내부의 비교기로 이동합니다. 이 값은 XNUMX개의 LED 중 하나로 표시됩니다.
배터리 상태는 색상으로 구분된 LED를 사용하여 두 가지 방식으로 표시됩니다. 예를 들어 13V 다이오드는 녹색입니다. 12-14V 전압의 배터리가 작동하는 것으로 생각되므로 다이오드는 녹색입니다. 그러나 배터리 전압이 11,5V로 떨어졌다가 11V로 떨어지면 충전이 고갈된 것입니다. 이러한 다이오드는 노란색이며 향후 발생할 수 있는 문제를 나타냅니다. 마지막 10,5V 다이오드는 빨간색입니다. 배터리 전압이 이 수준으로 떨어지면 배터리에 저장된 에너지가 거의 또는 전혀 없는 것입니다. 배터리 전압의 정확한 값뿐만 아니라 충전 상태(색상 변화)도 한 눈에 알아볼 수 있습니다. 테이블에서. 1은 색상과 표시되는 정보가 포함된 LED 목록입니다. 표 1. LED에 의해 표시되는 정보
배터리 모니터 배터리 전압 모니터를 통해 충전 회로의 상태도 확인할 수 있습니다. 정상적인 조건에서 충전 전압은 15,5V를 초과하지 않아야 합니다. 그렇지 않으면 배터리가 손상될 수 있습니다. 따라서 빨간색 표시등은 15볼트 표시 장치용으로 예약되어 있습니다. 불이 들어온다는 것은 반드시 무슨 일이 일어났다는 것을 의미하는 것이 아니라 어떤 이유로 충전 전압이 과도하게 높다는 것을 의미합니다. 경보 그리고 그게 아닙니다! 배터리를 10,5V 미만으로 충전하면 배터리가 손상될 수 있다는 사실을 알고 계셨습니까? 플레이트 황산화가 발생하며 이것이 발생하지 않는 것이 필수적입니다. 회로에 알람이 추가되었습니다. 어떤 이유로든 시스템 전압이 10,5V 아래로 떨어지면 경보가 울립니다. 또한 표시기의 15볼트 출력을 알람에 연결하여 배터리 과충전 시에도 신호가 전달되도록 했습니다. 신호는 IC2 칩의 두 논리 요소에 의해 제어됩니다. 다이오드 D1에서 마이크로 회로에 전원이 공급됩니다. 디자인 배터리 전압 모니터링 장치는 인쇄 배선을 사용하여 만들어집니다. 그림 PCB는 그림에 나와 있습니다. 4. 부품 목록에는 이 장치의 완성된 회로 기판 공급자 주소가 포함되어 있음을 기억하십시오.
회로 요소는 그림에 따라 배치됩니다. 5. 라디오 부품을 납땜할 때 다음 사항에 주의하십시오.
먼저 LED를 연결합니다. 극성을 관찰해야 하며 어떤 다이오드 단자가 양극이고 어느 것이 음극인지 결정하는 것이 항상 쉬운 것은 아닙니다. LED를 역극성으로 연결하면 발광하지 않습니다. 또한 납땜하기 전에 LED의 색상 일치에 주의를 기울여야 하며 리드를 줄이지 마십시오. 둘째, 잘못 포함하면 오류가 발생하기 때문에 IC1 마이크로 회로 포함의 극성을 관찰합니다. 마이크로 회로는 정전기에 매우 민감한 CMOS 칩이므로 이 점에 유의해야 합니다. 자동 차단기는 알루미늄 케이스의 전면 패널에 있습니다. 부품 목록에 언급된 차단기에는 직경 10mm의 구멍이 필요합니다. 필요한 전류를 지속적으로 전달하지만 과부하가 걸리면 트립되는 시스템용 회로 차단기를 선택해야 합니다. 임계값이 너무 높은 차단기는 사용하지 않아야 합니다. LED는 차단기 바로 위에 배치됩니다. 직경 6mm의 구멍이 크롬 도금 홀더 케이스 아래에 뚫려 있습니다. 전체 전원 제어 장치의 배선도가 그림 6에 나와 있습니다. XNUMX.
저항은 XNUMX개의 LED와 직렬로 연결됩니다. LED의 음극과 차단기의 분리된 출력 사이에 간단히 납땜됩니다. 외부 장치를 연결하기 위해 케이스 후면 벽에 어댑터 블록이 있습니다. 외부 장치에는 태양광 패널과 스위치 기기가 포함됩니다. 전원 공급 장치 회로가 충분한 직경의 와이어를 사용하는지 확인하십시오. 배터리 전압 모니터로 이어지는 도체는 직경이 더 작을 수 있습니다. 배터리 전압 모니터는 차단기 아래에 있습니다. 인쇄 회로 기판은 케이스 바닥과 평행한 플라스틱 랙에 장착됩니다. LED 리드는 LED가 동일한 평면에 있는 보드의 가장자리 너머로 돌출되도록 구부러져 있습니다. 그런 다음 차단기 아래의 슬롯 컷에서 LED를 빼냅니다. 원하는 경우 스위치 아래에 비문을 작성하고 이를 위해 번역된 글꼴을 사용할 수 있습니다.
확인 및 설정 장치를 확인하는 것은 매우 간단합니다. 입력에 12볼트 배터리를 연결하기만 하면 됩니다. 확인하기 위해 다른 것을 연결할 필요가 없습니다. 차단기를 클릭하고 LED 동작을 확인합니다. 차단기가 켜지면 LED가 빛나고 꺼지면 꺼집니다. 배터리 전압 모니터를 먼저 보정해야 합니다. 전압계를 배터리 입력에 연결하여 전압을 측정해야 합니다. 그런 다음 가변 저항 VR1을 회전시키면 측정된 전압에 따라 LED가 켜집니다. 이렇게 하면 보정이 완료됩니다. 저자: 바이어스 T.
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