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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Звуковая пушка против умных устройств 06.08.2017 Компании Alibaba Security представила технологию воздействия звуком и ультразвуком на "умные" устройства, работа которых зависит от функционирования гироскопов, акселерометров и других датчиков на основе микроэлектромеханических систем (microelectromechanical systems, MEMS). Такая звуковая "пушка" теоретически может использоваться для сбивания беспилотников, дезориентации роботов, систем виртуальной и дополненной реальности, и для нападения на системы самоуправляемых автомобилей-роботов. В большинстве гироскопических датчиков используются микроэлектромеханические системы с одним или двумя механическими колебательными элементами. Каждый из этих элементов колеблется на собственной резонансной частоте, которая зависит от пространственного положения датчика, от скорости движения и от ускорения. А сигнал такого датчика является результатом вычитания или сложения частот колебаний чувствительных элементов. Внешний источник колебаний, частота которых соответствует резонансной частоте колебаний элементов датчика, может вмешаться в работу этого датчика, заставляя его передавать устройству искаженные и недостоверные данные. Ван Зэнгбо (Wang Zhengbo) и Ван Канг (Wang Kang), исследователи из Alibaba Security, продемонстрировали то, как их специально настроенный генератор ультразвука заставил перестать работать некоторые из узлов мобильных телефонов Apple iPhone 7 и Samsung Galaxy S7. В ходе дальнейшей демонстрации исследователи показали, как точно такой же метод выводит из строя беспилотник DJI, очки виртуальной реальности, и игрушечного робота, способного самостоятельно передвигаться и поддерживать равновесие. В меньшей степени уязвимость к данному виду нападения продемонстрировал электроскуттер Xiaomi, прочный пластиковый корпус которого подавлял акустические колебания, не давая им проникать в область расположения MEMS-датчиков. Однако в данном случае проблема легко решается лишь за счет увеличения мощности излучателя. Ученые продемонстрировали этот вид уязвимости устройств с MEMS-датчиками для того, чтобы производители учли это и приняли соответствующие меры. Благо, что сделать это можно достаточно просто, путем размещения вокруг датчиков или управляющих контроллеров специальной звукоизоляции, эффективно работающей в области резонансных частот датчиков. И такие методы защиты должны стать неотъемлемой частью устройств, неправильная работа которых может стать угрозой для жизни или здоровья человека.

Другие интересные новости:

▪ Биополимеры против нефтепродуктов

▪ Запущена крупнейшая натрий-ионная батарея

▪ Датчики видимого и инфракрасного изображений в одном чипе

▪ API от Logitech объединит все устройства в умном доме

▪ Испаряющаяся планета

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телевидение. Подборка статей

▪ статья Подобное подобным. Крылатое выражение

▪ статья Какое из когда-либо существовавших травоядных животных самое крупное? Подробный ответ

▪ статья Геронов фонтан. Детская научная лаборатория

▪ статья Экономичное фотореле. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Цифровое управление выходным напряжением для L200. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025