|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 헬리오스탯. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
태양 에너지 분야 중 하나는 태양 전지판을 사용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하는 것입니다. 이 기사에서는 태양전지의 방향을 자동으로 태양을 향하게 하는 간단한 장치에 대해 설명합니다. 알려진 바와 같이 적도 지구 표면의 광속 전력은 1,1kW/m2(모스크바 위도에서는 약 0,5kW/m2)에 이릅니다. 이 에너지의 약 40%는 영국 회사인 Sandia National Laboratories가 인듐 갈륨 질화물 비소를 기반으로 만든 태양 전지를 통해 전기로 변환될 수 있습니다. 어떤 경우에는 효율이 20%인 기존 태양전지를 사용하는 것이 좋습니다[1]. 태양전지의 효율은 여러 요인에 따라 달라지지만 결정적인 요인은 방사선원에 대한 태양전지 요소의 방향입니다. 태양광 패널의 최적의 조명을 유지하기 위해 가장 단순한 아날로그부터 아날로그-디지털까지 다양한 추적 시스템이 개발되었습니다[2]. 이러한 장치의 조정은 응답 임계값이 차동뿐만 아니라 전체 조명 강도에 따라 달라지기 때문에 복잡합니다. 또한 이러한 시스템을 원래 상태로 설치하려면 유지 관리 담당자의 개입이 필요합니다. 제안된 장치(heliostat)는 펄스 제어를 사용하며 외부 개입 없이 최상의 조명에 따라 태양전지의 방향을 지정할 수 있습니다. Heliostat의 개략도는 그림 1에 나와 있습니다. 1.1. 클록 발생기(DD1.2, DD1), 2개의 적분 회로(VD2R2C3, VD3R1.3C1.4), 동일한 수의 드라이버(DD2, DD1.5), 디지털 비교기(DD1.6), 1개로 구성됩니다. 태양전지가 설치된 플랫폼의 회전을 제어하는 전기모터 M6의 회전방향을 위한 인버터(DD1, DDXNUMX)와 트랜지스터 스위치(VTXNUMX-VTXNUMX).
(태양 전지판 자체 또는 배터리에서) 전원이 공급되면 요소 DD1.1, DD1.2를 기반으로 한 발전기는 약 300Hz 주파수의 클럭 펄스를 생성하기 시작합니다. 장치가 작동 중일 때 인버터 DD1.3, DD1.4와 통합 회로 VD1R2C2, VD2R3C3에 의해 생성된 펄스의 지속 시간을 비교합니다. 그 기울기는 적분 시상수에 따라 달라지며, 이는 차례로 포토다이오드 VD1 및 VD2의 조명에 따라 달라집니다(커패시터 C2 및 C3의 충전 전류는 조명에 비례합니다). 적분 회로 출력의 신호는 레벨 드라이버 DD1.3, DD1.4에 공급된 다음 DD2 마이크로 회로 요소에 만들어진 디지털 비교기에 공급됩니다. 비교기의 입력에 도달하는 펄스 지속 시간의 비율에 따라 요소 DD2.3(핀 11) 또는 DD2.4(핀 4)의 출력에 낮은 레벨 신호가 나타납니다. 포토다이오드의 조명이 동일하면 비교기의 두 출력 모두에 높은 수준의 신호가 나타납니다. 트랜지스터 VT1.5 및 VT1.6를 제어하려면 인버터 DD1 및 DD2이 필요합니다. 첫 번째 인버터 출력의 높은 신호 레벨은 두 번째 인버터 VT1의 출력에서 트랜지스터 VT2을 엽니다. 이 트랜지스터의 부하는 전기 모터 M3의 공급 전압을 전환하는 강력한 트랜지스터 VT6, VT4 및 VT5, VT1의 스위치입니다. 회로 R4C4R6 및 R5C5R7은 제어 트랜지스터 VT1 및 VT2의 베이스에서 리플을 완화합니다. 모터의 회전 방향은 전원 연결 극성에 따라 달라집니다. 디지털 비교기는 모든 주요 트랜지스터가 동시에 열리는 것을 허용하지 않으므로 높은 시스템 신뢰성을 보장합니다. 일출과 함께 포토다이오드 VD1 및 VD2의 조명은 달라지며 전기 모터는 태양 전지를 서쪽에서 동쪽으로 돌리기 시작합니다. 셰이퍼에 의해 생성된 펄스 지속 시간의 차이가 감소함에 따라 결과 펄스의 지속 시간이 감소하고 태양 전지의 회전 속도가 원활하게 느려지므로 정확한 위치 지정이 보장됩니다. 따라서 펄스 제어를 사용하면 기어박스를 사용하지 않고도 전기 모터 샤프트의 회전을 태양전지를 통해 직접 플랫폼으로 전달할 수 있습니다. 낮에는 태양전지가 장착된 플랫폼이 태양의 움직임에 따라 회전합니다. 황혼이 시작되면 디지털 비교기 입력의 펄스 지속 시간이 동일하고 시스템이 대기 모드로 전환됩니다. 이 상태에서 장치가 소비하는 전류는 1,2mA를 초과하지 않습니다(방향 모드에서는 모터 전력에 따라 다름). 헬리오스타트 배터리는 태양광 패널에서 생성된 에너지를 저장하고 전자 장치 자체에 전원을 공급하는 데 사용됩니다. 전기 모터는 배터리를 회전시킬 때만(즉, 짧은 시간 동안) 켜지므로 전원 스위치가 없습니다. 설명된 장치는 태양전지를 수평면으로 배향시킵니다. 그러나 위치를 지정할 때는 해당 지역의 지리적 위도와 연중 시간을 고려해야 합니다. 유사한 구성에 따라 조립된 수직 편향 장치로 설계를 보완하면 두 평면 모두에서 배터리 방향을 완전히 자동화할 수 있습니다. 다이어그램에 표시된 것 외에도 장치는 K564, K176 시리즈의 미세 회로(공급 전압 5...12V)를 사용할 수 있습니다. 트랜지스터 KT315A는 KT201, KT315, KT342, KT3102 시리즈, KT814A는 KT814, KT816, KT818 시리즈는 물론 문자 인덱스가 있는 게르마늄 P213-P215, P217과 상호 교환 가능합니다. 후자의 경우 상당한 역전류로 인해 우발적으로 개방되는 것을 방지하기 위해 3~6kOhm의 저항을 트랜지스터 VT1-VT10의 이미터와 베이스 사이에 연결해야 합니다. FD256 포토다이오드 대신 배터리 자체의 개별 태양전지(올바른 극성으로 연결됨), 바이어스 회로가 없는 포토트랜지스터 및 포토레지스터(예: SF2, SFZ 또는 FSK)를 수정하여 사용할 수 있습니다. 디지털 비교기의 안정적인 작동을 기반으로 클록 발생기의 주파수를 선택하기만 하면 됩니다(저항 R1의 저항을 변경하여). 장치의 모든 부품은 양면 포일 유리 섬유로 만들어진 인쇄 회로 기판(그림 2)에 장착됩니다. 트랜지스터 VT3 - VT6은 보드에 나사로 고정되어 있으며 10mm 두께의 알루미늄 합금 시트 스트립에서 구부러진 약 2cm1,5 면적의 L자형 방열판이 장착되어 있습니다. 더 강력한 전기 모터를 사용하는 경우 이러한 트랜지스터는 효율적인 열 방출을 보장하기 위해 별도의 방열판에 보드 외부에 배치됩니다. 보드는 밀봉된 플라스틱 케이스에 배치되며 태양전지와 같은 높이로 장착됩니다.
과도한 조사로부터 포토다이오드를 보호하기 위해 녹색광 필터가 사용됩니다. 포토 센서 사이에 불투명 커튼이 배치됩니다. 조명 각도가 변경되면 포토다이오드 중 하나를 가리는 방식으로 보드에 수직으로 고정됩니다. 태양 전지는 MP-3-015 전기 모터(공급 전압 6V)가 장착된 플랫폼에 설치되어 수평면에서 회전합니다. 전압의 극성에 따라 샤프트 회전 방향도 변경되는 보다 강력한 모터를 사용할 수 있습니다. 배터리는 집전체를 통해 배터리에 연결되며, 충전 전류는 배터리에서 생성되는 최대 전류에 해당합니다. 서비스 가능한 부품으로 조립된 장치는 조정이 필요하지 않으며 즉시 작동을 시작합니다. 감도는 포토 센서에서 2,5m 거리에 위치한 MH 0,15 V-3 A 램프의 광속에 따라 배터리가 자신있게 방향을 잡을 정도입니다. 문학
저자: I.Tsaplin, 크라스노다르
정원의 꽃을 솎아내는 기계
02.05.2024 고급 적외선 현미경
02.05.2024 곤충용 에어트랩
01.05.2024
▪ 수중 태풍
▪ 기사 그들은 가라앉는 배에서 쥐처럼 달린다. 대중적인 표현 ▪ 기사 어떤 육지 포유류가 가장 빠릅니까? 자세한 답변 ▪ 기사 쌍극자 라디에이터가 있는 라우드스피커. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰
www.diagram.com.ua |
다른 기사 보기 섹션 
과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:
이 페이지의 모든 언어