Netzwerkstromversorgung auf Basis einer Solarbatterie. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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Es ist möglich, eine Stromversorgung mit geringer Leistung und galvanischer Trennung, jedoch ohne Trenntransformator, auf Basis einer kleinen Solarbatterie und LEDs herzustellen. Das Solarpanel kann separat erworben oder von einer eigenständigen LED-Rasenleuchte entfernt werden, und die LEDs können von einer LED-Taschenlampe oder einer Batterieleuchte erworben werden.

Fig. 1

Eine solche Stromversorgung wurde auf einer 25x25 mm großen Solarbatterie aus einer Rasenlampe der Marke Wolta Solar und LEDs aus der Lampe zusammengebaut. Das Blockdiagramm ist in Abb. dargestellt. 1. Die LEDs EL1-EL14 beleuchten das Solarpanel GB1, das eine konstante Spannung erzeugt. Sein Ausgangsstrom hängt von der Beleuchtung ab, die wiederum von den Parametern der LEDs und dem durch sie fließenden Strom bestimmt wird. Die Stromversorgung der LEDs erfolgt über ein Netzteil mit Ballastkondensator C1. Die Wechselspannung richtet die Diodenbrücke VD1 - VD4 gleich, die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung glättet den Kondensator C2. Die Zenerdiode VD5 (mit einer nominalen Stabilisierungsspannung von 56 V) nimmt im Normalmodus nicht am Betrieb des Gleichrichters teil und dient nur dazu, den Kondensator C2 vor Durchschlag zu schützen. Tatsache ist, dass beim Durchbrennen einer der LEDs die gleichgerichtete Spannung am Kondensator C2 300 V überschreiten kann, was zu dessen Ausfall führt. Der Widerstand R1 begrenzt den Einschaltstrom beim Anlegen der Netzspannung und R2 sorgt dafür, dass der Kondensator C1 nach dem Ausschalten der Stromversorgung entladen wird. Der Kondensator C3 am Ausgang der Solarbatterie glättet zusätzlich Spannungswelligkeiten bei doppelter Netzfrequenz.

Der durchschnittliche Strom durch die LEDs und damit der maximale Ausgangsstrom der Solarbatterie wird durch Auswahl des Kondensators C1 eingestellt. Berechnen Sie die Kapazität des Kondensators C1 = Id / [4F (√), indem Sie die Spannung an der LED Ud beim erforderlichen Durchschnittsstrom Id messen und deren Zahl N kennen2Uc - N*Ud], wobei Uс - Netzspannung; F - Netzspannungsfrequenz. Die Abhängigkeiten der Ausgangsspannung des Netzteils vom Laststrom für verschiedene Stromwerte durch die LEDs (1 - Id = 10 mA, 2 - Id = 20 mA) sind in Abb. dargestellt. 2.

Fig. 2

Der Aufbau des Netzteils ist in Abb. dargestellt. 3. Die meisten Elemente können auf einer Leiterplatte platziert werden, deren Zeichnung in Abb. dargestellt ist. 4. Die Solarbatterie wird direkt auf die LEDs montiert und an den Rändern mit Heißkleber fixiert. Sie können auf eine Leiterplatte verzichten, indem Sie eine kabelgebundene Installation verwenden und alle Elemente mit Heißkleber aneinander befestigen.

Fig. 3

Verwenden Sie für die Stromversorgung ein Isolierstoffgehäuse. Das Gerät verwendet die Widerstände MLT, S2-23. Der Kondensator C1 muss für den Betrieb mit einer Wechselspannung von mindestens 250 V ausgelegt sein, der Einsatz des Kondensators K73-17 ist für eine Nennspannung von 630 V zulässig. Es werden Oxidkondensatoren importiert. Dioden – jeder Gleichrichter mit einer zulässigen Sperrspannung von 300 ... 400 V und einem Gleichstrom, der zur Stromversorgung der LEDs erforderlich ist.

Fig. 4

Das vorgeschlagene Netzteil weist geringe Abmessungen auf, die natürlich von der Art der verwendeten Elemente und der Montagemöglichkeit abhängen. Mit diesem Gerät können verschiedene elektronische Geräte mit geringem Stromverbrauch betrieben werden, beispielsweise Multifunktionsuhren, elektronische Thermometer, Wetterstationen, die mit zwei galvanischen Zellen oder AA- oder AAA-Batterien betrieben werden.

Durch Ändern der Anzahl der LEDs und des durch sie fließenden Stroms können Sie den Ausgangsstrom der Solarbatterie ändern. Es ist jedoch zu beachten, dass der maximal zulässige Strom der meisten weißen LEDs mit geringem Stromverbrauch 20 ... 30 mA nicht überschreitet.

Autor: I. Nechaev

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