Як відомо, ККД сонячної панелі максимально при попаданні на неї прямих сонячних променів. Але тому що сонце постійно рухається по обрію, то ККД сонячних батарей сильно падає, коли сонячні промені падають на панель під кутом. Щоб підвищити ККД сонячних панелей, застосовуються системи стежать за сонцем і автоматично повертають сонячну панель для потрапляння прямих променів.
У даній статті представлена схема пристрою стеження за сонцем або по іншому трекер (Solar Tracker).
Схема трекера проста, компактна і ви легко зможете зібрати її своїми руками. Для визначення позиції сонця, використовуються два фоторезистора. Мотор включений за схемою H-моста (H-bridge), який дозволяє комутувати струм до 500 мА при напрузі живлення 6-15В. У темряві, пристрій також працездатний і буде повертати моторчик на найбільш яскравий джерело світла.
Принципова схема пристрою стеження за сонцем
Як видно на малюнку нижче, схема проста до неподобства і містить мікросхему операційного підсилювача LM1458 (К140УД20), транзистори BD139 (КТ815Г, КТ961А) і BD140 (КТ814Г, КТ626В), фоторезистори, діоди 1N4004 (КД243Г), резистори і підлаштування резистори.
Зі схеми видно, що мотор М приводиться в рух за різних значеннях на виходах ОУ IC1a і IC1b. Таблиця істинності:
* Або навпаки, залежить від підключення мотора
Транзистори в схемі працюють в парі, по діагоналі, коммутіруя + Ve або -Ve до мотору, і змушуючи його обертатися вперед або назад.
Під час зупинки мотора, він продовжує обертатися, тому що присутній обертається момент. Внаслідок цього, мотор якийсь час генерує потужність, яка може вивести транзистори з ладу. Для захисту транзисторів від протівоедс в схемі моста використовується 4 діода.
Вхідний каскад складається з двох ОУ (IC1) і фоторезисторів LDR і LDR '. Якщо кількість світла, що потрапляє на них однаково, то опору фоторезисторов є рівними. Отже, якщо напруга живлення 12В, то в місці з'єднання фоторезисторов LDR LDR 'буде напруга в 6В. Якщо кількість світла потрапляє на один фоторезистор буде більше, ніж на іншому фоторезистори, то напруга буде змінюватися.
Обмеження (ліміти) від + V до 0V встановлюються чотирма послідовно з'єднаними резисторами і підлаштовується 2-мя підлаштування резисторами. Якщо напруга вийде за межі цих обмежень, то ОУ запустить мотор і він постійно буде обертатися.
Підлаштування резистор 20K регулюютьчутливість, тобто діапазон між лімітами. Подстроечнік 100К регулює те, наскільки ліміти будуть симетричні щодо + V / 2 (точка балансу).
1. Перевірте напругу джерела живлення схеми
2. Підключіть двигун пост. струму
3. Встановіть фоторезистори поруч, щоб на них потрапляло однакову кількість світла.
4. Повністю викрутити обидва підлаштування резистора проти годинникової стрілки
5. Подайте харчування на схему. моторчик закрутитися
6. Поверніть подстроечнік 100К за годинниковою стрілкою до тих пір, поки він не зупиниться. Відзначте цю позицію.
7. Продовжуйте обертати подстроечнік 100К за годинниковою стрілкою до тих пір, поки мотор не почне обертатися в інший бік. Відзначте цю позицію.
8. Розділіть кут між двома позиціями навпіл і встановіть там подстроечнік (це буде точка балансу).
9. Тепер, обертайте подстроечнік 20К за годинниковою стрілкою до тих пір, поки мотор не почне смикатися
10. Трохи поверніть положення подстроечніка назад (проти годинникової стрілки), щоб мотор зупинився (даний подстроечнік відповідає за чутливість)
11. Перевірте коректність роботи схеми, по черзі закриваючи від світла один і другий фоторезистори.
Завантажити друковану плату у форматі LAY (Надіслав: Роман Гринишин)