Zaloguj się
Wszystkie
8 kwietnia 2025
103
- Bazuje na układzie ZSPM4532 firmy ZMDI.
- Magazyn energii w postaci baterii kondensatorów 22 F/2,7 V.
- Ładowanie za pomocą energii wolnodostępnej (ogniwa fotowoltaiczne).
- Prąd ładowania rzędu kilkuset mA.
Opisywany „bank mocy” pozyskuje energię z ogniwa słonecznego o napięciu znamionowym 5 V i mocy 0.6…5 W. Jest przy tym stosowany algorytm śledzenia punktu mocy maksymalnej (MPPT). Składa się z dwóch bloków funkcjonalnych – ładowarki oraz magazynu energii.
Energia jest gromadzona w baterii czterech kondensatorów o pojemności 22 F każdy. Dzięki ich zastosowaniu jest możliwa (porównaniu do z akumulatorem LiPo) praktycznie nieograniczona praca cykliczna (ładowanie/rozładowanie) urządzenia bez wpływu na trwałość elementu magazynującego, a dzięki sporej pojemności jest możliwy też chwilowy pobór prądu na poziomie kilkuset mA.
Wykonano ją w oparciu o specjalizowany kontroler ładowania ZSPM4523 firmy ZMDI. Układ zawiera wszystkie elementy niezbędne zarówno dla pozyskiwania energii z ogniwa słonecznego, jak i ładowania kondensatora.
Układ ładowania zapewnia możliwość konfiguracji napięcia, prądu ładowania a, dzięki wykorzystaniu przetwornicy impulsowej zamiast typowego zasilacza liniowego (jak np. w LTC4425) charakteryzuje się wysoką sprawnością. Układ ZSPM4523 oczywiście ma wbudowane zabezpieczenia zapewniające prawidłowy proces ładowania: zabezpieczenie przed zwarciem z ograniczeniem prądowym, układ zabezpieczenia przed przegrzaniem i zbyt wysokim napięciem wejściowym. Dostępne jest wyjście sprzętowe NFLT służące do sygnalizacji awarii. Układ jest wyposażony w interfejs I²C umożliwiający konfigurowanie i monitorowanie parametrów procesu ładowania. Są one przechowywane w pamięci EEPROM i po jednorazowej konfiguracji możliwa jest praca samodzielna bez nadzorującego procesora.
Aplikacja ZSPM4523 nie odbiega od zaprezentowanej w nocie. Napięcie z ogniwa słonecznego 5 V jest doprowadzone (po odfiltrowaniu przez C1) do wejścia IN układu U1. Po przekroczeniu progu 3.15 V zostaje aktywowana wewnętrzna przetwornica ładowania, która odpowiada za kontrolę prądu, końcowego napięcia kondensatora oraz śledzenie MPPT. Rezystory R3 i R4 są bocznikiem pomiarowym prądu ładowania oraz ograniczenia prądowego. Napięcia z baterii kondensatorów, poprzez bezpiecznik polimerowy RF1, jest doprowadzone do wyjścia OUT i może zostać wykorzystane do zasilania odbiorników bezpośrednio lub za pomocą dołączonej przetwornicy (np. TPS63061, MCP1640), która pozwoli na zasilanie odbiorników napięciem 3,3 V, 5 V lub innym. Wyjście wewnętrznego stabilizatora LDO jest filtrowane za pomocą kondensatora C3. Do wyjścia przetwornicy są dołączone kondensatory C4 i C5. Oprócz wyprowadzenia magistrali komunikacyjnej złącze I²C zawiera także sygnał awarii NFLT (typu OD) oraz wewnętrzne zasilanie 3,3 V/10 mA, umożliwiające np. zasilanie kontrolera sterującego. Rezystory R1 oraz R2 zasilają magistralę I²C i powinny być dołączone do napięcia zasilania układu sterującego (I²C-PIN3).
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
