Mạch nạp điện Solar Cell IC AP34063 cho pin

Hình chụp các bộ phận dùng lấy điện từ ánh sáng mặt trời

Giải thích sơ đồ mạch điện: IC AP34063 có thể dùng để nâng áp hay giảm áp DC (DC-DC converter), do mạch dùng nguyên lý switching nên có hiệu suất rất cao (tổn hao công suất trên mạch chuyển đổi DC ra DC rất ít). Tần số xung switching lấy theo trị của tụ C2 trên chân 3.  Xung ra trên chân số 1 sẽ cho kích thích cuộn cảm L1, xung ứng phản hồi trên cuộn cảm L1 có biên cao sẽ cho nắn dòng với diode Schottky D2 và tạo dòng DC cho nạp vào tụ C2 (1000uF, kho chứa điện lớn). Mức áp DC trên tụ C2 cho hồi tiếp nghịch về chân số 5 để tạo chức năng ổn áp ngả ra, nhờ vậy dù mức áp DC vào trên chân số 6 có thay đổi thì mức áp ra cũng luôn được giữ cố dịnh. Để có mức áp ra theo ý, Bạn điều chỉnh biến trở R2 (điện áp ra cao nhất của mạch có thể đến 30V).  Điện trở R4 (0.22 ohm) dùng để bảo vệ tránh quá dòng.  Trên đường ra Bạn gắn thêm mạch lọc với cuộn cảm L2 và tụ hóa C3 để có nguồn DC thẳng, ít dợn sóng. Qua thực hành mạch làm việc rất tốt, rất bền và trong nhà luôn có điện thấp sáng và nguồn điện nghe radio.

Ghi chú: Vì nguồn làm việc ở mức áp DC thấp, nên để tránh tổn hao mất áp trên các diode. Bạn nên dùng loại diode Schottky, loại diode schottky chỉ ghim áp ở mức 0.2V, còn các diode thường làm mất áp đến 0.6V~0.8V. Còn các tấm solar cell này Bạn có thể tìm mua ở cửa hàng Phúc Lan Shop.

Tạo nguồn điện nạp pin từ nguồn điện nhà:

Lấy điện nhà dạng AC 220V (ở Mỹ 120V) để tạo ra điện áp DC volt thấp, 12V để nạp cho pin charge thì không có gì phải nói thêm. Ở đây để có mạch nạp Auto volt có thể làm việc với mức nguồn AC từ 100V đến 240V, Bạn nên dùng dạng nguồn biến đổi Switching. Sau đây là một sơ đồ mạch nạp auto volt điển hình thường gặp.

Giải thích mạch điện: Trong mạch này điện vào là điện nhà, dạng AC, qua 4 diode nắn dòng tạo ra dòng xung một chiều cho nạp vào tụ C1 (4.7uF 400WV) để có mức áp DC cao. Mức áp này cấp cho mạch dao động swithching với transistor MOSFET Q1 (IRF840), Q1 cấp dòng xung tần cao cho biến áp xung T1, ở cuộn thứ cấp L3, quấn ít vòng, dây lớn, chúng ta lấy ra xung biên thấp dòng lớn, dùng diode nắn dòng D7 để có dòng dạng DC cho nạp vào tụ hóa lớn C6 (1000uF) để có mức áp ổn định và dùng điện áp này cho nạp vào pin charge.

Trong mạch:

* R1 (1 ohm) là điện trở cầu chì. R3 (1M) và  R5 (100K) là cầu điện trở lấy áp phân cực mòi chạy Q1.

* Cuộn L2 lấy tín hiệu hồi tiếp thuận để tạo dao động. Điện trở R4 (2.2K) và tụ C3 (103), cấp xung hồi tiếp cho chân G (chân cổng) của Q1 để tạo dao động, trị của R4, C3 dùng định tần số của tín hiệu xung.

* Diode D6 dùng nắn xung pha âm cho nạp vào tụ hóa C5 (4.7uF), mức áp trên tụ này cấp dòng cho Led chỉ thị, R9 (390) có công dụng hạn dòng cho Led.

Trong mạch này dùng 3 mạch điện bảo vệ:

(1) Mạch dập biên xung nghịch biên cao phản hồi từ cuộn sơ cấp L1 của biến áp xung T1. Người ta dùng diode nắn dòng xung nghịch D5 cho nạp dòng điện của xung nghịch vào tụ chịu áp cao C2 (222, 1KV), để tụ C2 đừng nạp đầy điện (nếu để tụ nạp đầy nó sẽ không còn tác dụng dập xung), luôn cho tụ C2 xả điện qua điện trở R2 (22K).

(2) Mạch bảo vệ tránh quá dòng, người ta đo dòng phản ánh tải bằng điện trở R8 (1 ohm), mức áp trên điện trở này qua điện trở hạn dòng R7 (150) và tụ gia tốc C4 (103) cho kích thích vào chân B của transistor Q2, nếu mạch bình thường, dòng qua R8 không quá lớn, mức áp trên điện trở R8 thấp hơn mức 0.5V thì Q2 không dẫn điện, Q1 làm việc bình thường, khi mạch bị quá dòng, mức áp trên R8 cao hơn 0.6V thì Q2 sẽ dẫn điện, nó làm bão hòa Q3 và đặt chân G (chân cổng) của Q1 nối masse và làm tắt dao động, điện trở R6 (510) làm tăng hệ số ổn định nhiệt cho Q3, Q3 còn tạo tác động tự giữ (có thể xem Q2, Q3 tương đương như một SCR).

(3) Mạch bảo vệ tránh quá áp ở ngả ra. Người ta dùng IC2 để làm mạch bảo vệ tránh quá áp ngả ra. Mức áp ngả ra được đo trên cầu điện trở R12 (2.7K) và R13 (2.4K) và cấp cho chân R, bình thường mức áp này thấp hơn 2.4V, nên IC2 không dẫn điện, mạch hoạt động bình thường, nếu ngả ra bị quá áp, mức áp trên chân R của IC2 lên cao hơn 2.4V, nó sẽ dẫn điện và cấp dòng cho Led trong opto, tia hồng ngoại sẽ kích thích quang transistor trong opto và như vậy Q2 sẽ bị kích dẫn, Q3 dẫn và làm tắt dao động. Điện trở R11 (470) dùng để hạn dòng, tụ C7 (104) dùng để lọc nhiễu.

Tóm lại, Bạn có thể dùng mạch này để nạp lại điện cho các loại pin charge có áp danh định là 4.2V