Scopo dell'utilizzo del diodo con pannello solare

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Ho lavorato su un progetto basato sull'energia solare. Durante la navigazione attraverso alcuni circuiti su Internet mi sono imbattuto in questi disegni qui sotto

In questi progetti, perché è stato aggiunto un diodo tra il pannello solare e il chip del regolatore di tensione? Comprendo che un diodo verrà solitamente utilizzato insieme a un pannello solare per impedire il flusso inverso di corrente che a sua volta potrebbe danneggiare il pannello in condizioni di oscurità.

Ma davvero non capisco il suo utilizzo nei disegni sopra. Esiste la possibilità di invertire il flusso di corrente da questi chip del regolatore al pannello? Posso solo immaginare che ciò accada quando il pannello è collegato direttamente a una batteria.

— Frank Donald
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Esistono numerosi scenari che generano corrente inversa in un pannello. Poiché un pannello costa circa $ 200, un investimento di $ 2,00 in un diodo, è sicuramente denaro ben speso, anche se non si intende collegare una batteria!

— Guill

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Quasi tutti i regolatori di tensione hanno un percorso all'indietro dall'uscita indietro al suo ingresso perché non sono progettati per gestire la corrente inversa di blocco. Quindi la batteria si scarica nel pannello solare quando la luce non è sufficiente a cadere sul pannello.

Ad esempio, ecco il circuito interno di un LM338 nel tuo primo schema:

( Da qui )

Mentre c'è un percorso dall'uscita del regolatore all'entrata attraverso i diodi D2 e D3, passa attraverso resistori di alto valore. Il tuo problema più grande è che dovrai reinserire la tensione della batteria attraverso R22 160 Ohm nella base di Q26 nel suo collettore e fuori al tuo pannello solare senza il diodo di blocco. E ci sono altri percorsi simili attraverso altre parti di quel circuito.

Quindi, oltre ai collegamenti del pannello invertiti come sottolineato da @analogsystemsrf, impedisce alla batteria di scaricarsi nuovamente attraverso il regolatore nel pannello solare.

Tuttavia, nel secondo circuito, il diodo è ridondante perché la batteria ha già un diodo in serie. Ma il diodo sul pannello solare può servire a prevenire danni da connessioni inverse.

— Vince Patron
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Ri. ridondanza nel 2 ° circuito: non so quanto siano fragili i pannelli, ma il condensatore C1 potrebbe causare problemi senza il diodo?

— TripeHound,

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Ne dubito. C1 è così piccolo e le celle solari sono fondamentalmente una serie di diodi con una ENORME quantità di superficie, quindi sono sicuro che possono gestire la corrente di ritorno. Il VREG ha bisogno di almeno un po 'di capacità per la stabilità, quindi non è possibile eliminare C1. Sarebbe davvero il regolatore di tensione che sarebbe la parte più vulnerabile se finissi la corrente di riflusso nel pannello solare.

— Vince Patron,

Grazie per la risposta, aiuta davvero. Ma ecco uno scenario alternativo in cui intendo non usare una batteria nel mio progetto in quanto potrebbe rendere le cose ingombranti (so che non è il modo standard di fare le cose). Ho intenzione di alimentare un semplice circuito utilizzando direttamente il pannello solare semplicemente stabilizzando la tensione utilizzando un condensatore. Ma sto pensando di usare un grosso condensatore dire circa 10uf per fornire una moderata stabilità in assenza di batteria. Quindi dovrei ancora aver bisogno del diodo dopo il pannello @VincePatron. Inoltre i chip IC vengono influenzati quando sono sottodimensionati?

— Frank Donald,

Non credo che 10 uF sarà affatto un problema. Il caso peggiore è il pieno sole e poi improvvisamente diventa scuro (come entro 0 microsecondi), tutti i 10 uF * Volt (energia in Coulomb) vengono scaricati in celle solari. Nessun problema. La cella ha un'area enorme per assorbire la corrente. Sì, i circuiti integrati vengono colpiti in caso di sottotensione. La velocità di commutazione diventa più lenta. Spostamento della soglia logica. I circuiti possono avere errori logici. Gli MCU sono in genere abbastanza intelligenti da mantenersi in reset ma potrebbero ripristinare, riavviare, ripristinare il loop. Leggi i fogli dati e le specifiche dei componenti e dei circuiti integrati.

— Vince Patron,

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Grazie mille @VincePatron ha contrassegnato la tua risposta come accettata. E grazie a tutti per aver offerto aiuto

— Frank Donald, il

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Il diodo viene utilizzato per impedire il backfeed nella cella dalla batteria. Durante il giorno, la cella solare genera una tensione superiore alla tensione della batteria, quindi la corrente scorre nella batteria. Quando la cella è coperta o è notte, la tensione attraverso la cella è 0 V, quindi la batteria, con la sua tensione più alta, cercherebbe di alimentare la corrente nella cella, drenando e quindi danneggiandola. Il diodo blocca la corrente in questa direzione, quindi la batteria non può scaricarsi nella cella.

— Alexander Krämer
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Quanto è possibile danneggiare una cellula? Recentemente ho scoperto che il mio condensatore 22000uf è stato scaricato indietro in polarizzazione inversa. I condensatori hanno un tempo di scarica molto piccolo.

— payam_sbr,

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Per proteggersi dalle connessioni del pannello INVERSO.

E, come affermano altre risposte, per consentire ai pannelli non funzionanti (o pannelli ombreggiati) di "disconnettersi" automaticamente dall'output di corrente totale.

— analogsystemsrf
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Potete per favore elaborare di più.

— Mayank,

& Mayank indaga su cosa accadrà se i collegamenti del pannello sono invertiti e non è installato alcun diodo. inoltre, quando ci sono più pannelli in serie, vengono montati diodi bypass in caso di guasto di un pannello.

— Solar Mike,

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Dubito che sia così. I pannelli solari non sono progettati per essere collegati e scollegati due volte al giorno da persone non qualificate che non possono essere disturbate a osservare la polarità.

— Dmitry Grigoryev il

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Il primo diodo viene utilizzato per proteggere dal collegamento del pannello inverso. Il secondo diodo a destra viene utilizzato per arrestare l'alimentazione del regolatore dalla batteria.

— balestruccio
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