Сетевой блок питания на основе солнечной батареи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Сделать маломощный сетевой блок питания с гальванической развязкой, но без разделительного трансформатора можно на основе малогабаритной солнечной батареи и светодиодов. Солнечную батарею можно приобрести отдельно или извлечь из автономного светодиодного газонного светильника, а светодиоды - из карманного светодиодного фонаря или батарейного светильника.

Рис. 1

Такой блок питания был собран на солнечной батарее размерами 25x25 мм от газонного светильника торговой марки Wolta Solar и светодиодов от светильника. Схема блока показана на рис. 1. Светодиоды EL1-EL14 освещают солнечную батарею GB1, которая вырабатывает постоянное напряжение. Ее выходной ток зависит от освещенности, которая, в свою очередь, определяется параметрами светодиодов и током через них. Питаются светодиоды от сетевого блока питания с балластным конденсатором С1. Переменное напряжение выпрямляет диодный мост VD1 - VD4, пульсации выпрямленного напряжения сглаживает конденсатор С2. Стабилитрон VD5 (с номинальным напряжением стабилизации 56 В) в нормальном режиме в работе выпрямителя не участвует и служит только для защиты конденсатора С2 от пробоя. Дело в том, что в случае перегорания одного из светодиодов выпрямленное напряжение на конденсаторе С2 может превысить 300 В, что приведет к выходу его из строя. Резистор R1 ограничивает пусковой ток при подаче сетевого напряжения, а R2 обеспечивает разрядку конденсатора С1 после отключения питания. Конденсатор С3 на выходе солнечной батареи дополнительно сглаживает пульсации напряжения с удвоенной частотой сети.

Средний ток через светодиоды, а значит, и максимальный выходной ток солнечной батареи задают подборкой конденсатора С1. Измерив напряжение на светодиоде Uд при требуемом среднем токе Iд и зная их число N, вычисляют емкость конденсатора С1 = Iд/[4F(√2Uc - N*Uд], где Uс - напряжение сети; F - частота сетевого напряжения. Зависимости выходного напряжения блока питания от тока нагрузки для различных значений тока через светодиоды (1 - Iд= 10 мА, 2 - Iд= 20 мА) показаны на рис. 2.

Рис. 2

Конструкцию блока питания поясняет рис. 3. Большинство элементов можно разместить на печатной плате, чертеж которой показан на рис. 4. Солнечную батарею устанавливают непосредственно на светодиодах и закрепляют по краям термоклеем. Можно обойтись и без печатной платы, применив проводной монтаж, скрепив все элементы между собой также термоклеем.

Рис. 3

Для блока питания следует применить корпус из изоляционного материала. В устройстве применены резисторы МЛТ, С2-23. Конденсатор С1 должен быть рассчитан для работы на переменном напряжении не менее 250 В, допустимо применить конденсатор К73-17 на номинальное напряжение 630 В. Оксидные конденсаторы - импортные. Диоды - любые выпрямительные с допустимым обратным напряжением 300...400 В и прямым током, необходимым для питания светодиодов.

Рис. 4

Предложенный блок питания имеет небольшие габариты, которые, конечно, зависят от типа используемых элементов и варианта монтажа. Применить это устройство можно для питания различных электронных приборов с малым потреблением тока, например, многофункциональных часов, электронных термометров, метеостанций, которые рассчитаны на питание от двух гальванических элементов или аккумуляторов типоразмера АА или ААА.

Изменяя число светодиодов и ток через них, можно изменять и выходной ток солнечной батареи. Но следует учитывать, что максимально допустимый ток большинства маломощных осветительных светодиодов белого свечения не превышает 20...30 мА.

Автор: И. Нечаев

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Использование памяти 3D V-NAND позволит создать SSD 10 Тбайт 30.11.2014 Флеш-память типа 3D V-NAND уже доказала свое право на жизнь: она не только обеспечивает большую емкость в сравнении с традиционными чипами MLC, но и обладает высокой надежностью, в отличие от печально знаменитой TLC. Похоже, именно 3D V-NAND предстоит совершить прорыв в области создания доступных твердотельных накопителей с объемами, сопоставимыми с традиционными HDD последнего поколения. Речь идет о емкостях 10 терабайт и выше. Именно такую инициативу выдвинула корпорация Intel. На недавно прошедшем собрании инвесторов Intel было объявлено, что во второй половине 2015 года совместное предприятие Intel-Micron Flash Technologies начнет массовое производство многослойных чипов емкостью 256 и 384 Гбит. В последнем случае будут использоваться трехуровневые ячейки. Трехмерная структура новых чипов 3D-NAND будет иметь 32 слоя кристаллов, соединенных с помощью массива специальных вертикальных структур, аналогичных традиционным TSV (through silicon via). Появление чипов флеш-памяти с такой емкостью откроет дорогу к созданию твердотельных дисков огромного объема, который просто недоступен сегодня. Вице-президент подразделения Intel, занимающегося энергонезависимой памятью, Роб Крук (Rob Crooke) считает, что в ближайшие два года емкость SSD на базе новой технологии может перевалить за 10 терабайт. Для сравнения, компании SanDisk, пожелавшей создать SSD емкостью 4 терабайта на базе традиционных плоскостных технологий, пришлось использовать 64 чудовищно дорогие микросхемы eMLC емкостью 512 гигабит (64 Гбайт), каждая из которых несет в одном корпусе четыре кристалла емкостью 128 гигабит. Эти чипы производятся с использованием современного тонкого техпроцесса, что увеличивает их стоимость, но отнюдь не добавляет надежности. А вот "трехмерные" чипы Intel-Micron емкостью 256 и 384 гигабита (32 и 48 Гбайт, соответственно) будут использовать более крупные и существенно более дешевые техпроцессы, а заодно - и более надежные. К сожалению, о каком именно техпроцессе идет речь, Intel пока умалчивает. Но рабочие прототипы SSD на базе 256-гигабитных "трехмерных" чипов уже существуют, и один из них был продемонстрирован на вышеупомянутом мероприятии. Необходимо отметить, что Samsung также активно производит "трехмерную" флеш-память: ее 128-гигабитные чипы имеют 24 или 32 слоя и используют непривычно крупные по нынешним меркам технологические нормы - 42 нанометра. "Видимая емкость" этих микросхем составляет 86 Гбит; похоже, Samsung осторожничает, желая любой ценой избежать гипотетических проблем с новой технологией. На этом фоне проект Intel-Micron, стартующий сразу с 256-гигабитной емкости, выглядит куда более амбициозно, но и стоимость конечного продукта при таком подходе будет заметно ниже. А от этого, разумеется, выиграют и рядовые пользователи. Но даже если новые чипы Intel будут обладать лучшим соотношением цены к емкости, возможности альянса Intel-Micron по их производству пока не позволяют говорить о серьезном влиянии на рынок NAND. По данным ChinaFlashMarket.com, фабрика альянса IMFT может производить порядка 70 тысяч 300-миллиметровых пластин в месяц, причем в это количество входят разные типы памяти. Использование фабрик IMFS и MTV может дать еще 80 и 40 тысяч 300-миллиметровых пластин ежемесячно, но это не идет ни в какое сравнение с теми мощностями, которыми располагает Samsung. Лишь одна из фабрик южнокорейского гиганта, специально построенная для производства новых типов флеш-памяти, способна выдать 100 тысяч пластин в месяц, а остальные производственные мощности Samsung, пригодные для этой же цели, могут поставлять свыше 400 тысяч пластин за тот же период времени. Иными словами, новые многослойные чипы флеш-памяти Intel, может быть, и не произведут массовой революции на рынке твердотельных накопителей в целом, но они сделают емкие модели более доступными для пользователей и позволят компании существенно укрепить свои позиции в этой отрасли микроэлектроники. Ожидается, что совокупный доход подразделений Intel, занимающихся производством и продажами чипов NAND и твердотельных накопителей, в уходящем 2014 году составит примерно 2 миллиарда долларов США, а появление новых 256-гигабитных многослойных микросхем позволит увеличить эту цифру в ближайшие годы.

Другие интересные новости:

▪ Большой адронный коллайдер закрылся на реконструкцию

▪ Антикислородная палатка

▪ Нахождение токсинов с помощью мидий

▪ Золото меняет свечение кремниевых квантовых точек

▪ Ночник может привести к лишнему весу

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструмент электрика. Подборка статей

▪ статья У самовара я и моя Маша. Крылатое выражение

▪ статья Как быстро растут деревья? Подробный ответ

▪ статья Раскряжевщик и разметчик хлыстов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Люстра Чижевского - своими руками. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны. Выбор сечений проводников по нагреву. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026