Welcome to

Sponsor Block



Robomenu
· Home
· Archive / Eski Yazılar
· Articles / Yazılar
· Chat Online / Sohbet
· Downloads / Dosyalar
· FAQ / Sorularınız
· Forums / Pano
· Links / Siteler
· Members / Üyelerimiz
· Messages / Mesajlar
· Statistics / İstatistikler
· Submit News / Yazı yaz
· Surveys / Araştırmalar
· Top 10
· Topics / Konular
· Tutorials / Dersler
· Your Account / Hesabınız

Visitors / Ziyaretçiler
There are currently, 3 guest(s) and 0 member(s) that are online.

You are Anonymous user. You can register for free by clicking here

  
Güneşpaneli Enerji Biriktirme ve Motor Sürme Devreleri
yapım aşamasındadır.



Düşük güçlü güneş panellerinin robot böcük yapımında kullanımını sağlayan elektronik devrelerdir. Düşük güce sahip güneş panelleri ile daha fazla güç gerektiren motorlar vs gibi robotik elemanların sürülebilmesini sağlarlar. Endtas sitelerinde anlatılmakta olan solar roböcük ler ise genellikle daha güçlü olan (sitede satılmakta olan) bir güneş paneli kullandıkları için bu tür devrelere ihtiyaç duymazlar. Bu tip güç biriktirme devreleri ile, hesap makinesi vs yerlerden sökülmüş çok daha güçsüz güneş panellerini robotik uygulamalarda kullanabilirsiniz.


Baya uzun bir süre okuduktan sonra sonunda güçlendirici devreyi gerçekleştirebildim. Bu tür devreleri ufak varyasyonlara sahip olarak heryerde görmek mümkün. Sonunda After lot of reading I finally made the solar engine. Havada montaj gerçekleştirmeden önce bread board üzerinde devreyi denedim. İki adet 4700 µF kapasite kullanarak 9400µF.lük toplam kapasiteye ulaştım. Malesef bulabildiğim yüksek değerli kondansatörlerin genelde voltajları da orantılı olarak yüksekti ve bu da kondansatörlerin robot böcek uygulamalarında kullanılamayacak kadar büyümesine yol açıyordu. Cep telefonu titreşim motorlarının ana motor olarak kullanıldığı bu tip uygulamalarda toplam ağırlık çok önemli bir faktör olduğu için çalıştırdığım bu devre ile bir robot böcek yapmaya kalkışmadım bile. Nette 1381 J kodlu bir gerilim regülatör elemanına dayalı olarak kurulmuş birçok güneş paneli güç biriktirme devreleri mevcut. Fakat bu elemanı türkiyede bulmak pek mümkün olmadığı için o devrelerin hiçbiri denenemedi. Kırmızı yanıp sönen led ile gerçekleştirilen devreleri ise yapmanız gayet mümkün. Kırmızı flash led i türkiyede bolca bulunuyor. Bu devrelerden bazılarını denemek için topkapıdaki çöp pazarından satın aldığım 5 tane güneş enerjili hesap makinesini kullandım. Zaten bozuk olan makineleri parçalayarak güneş panellerini çıkarttım ve paralel bağladım. Düşük olan gücü ise bu güç biriktirme devresi sayesinde kullanılabilir hale getirdim. Hesap makinelerinden birinden çıkarttığım sanyo marka güneş paneli oldukça iyi sonuç verdi ve parlak güneş altında makul bir akımı, gerilim seviyesi düşmeden verebildi. Güneş panellerini test ederken ya parlak güneş ışığı ya da 100W civarı flamanlı ampul altında çalışın. Floresan ışık altında deneme yapmayın çünkü bu tür ışığın taşıdığı güç fazla değil. Panellerin güç üretebilmesi için çok yetersiz kalıyor. Güneş panellerini hesap makinelerinden sökerken çok dikkatli olun ve asla güneş panelinin güç kablolarından çekmeyin. Bunlar panel yüzeyinde bağlı bulundukları yerden çok kolaylıkla kopabiliyorlar ve bu durumda paneliniz işe yaramaz hale geliyor. Bu şekilde bozduğunuz panelleri arabaların arka cam rezistanslarını tamir etmekte kullanılan bir tür iletken boya ile tekrar kullanılabilir hale getirmeniz mümkün olabilir. Aklınızda bulunsun.

Bu projelerimizden birinde kullanılmak üzere havada montaj tekniği ile hazırladığımız devre.

Nasıl Çalışır?

Öncelikle şunları bilmeniz gerekiyor

1. NPN bir transistörde akım EMETÖR den KOLLEKTÖRE doğru akar. Bunun gerçekleşebilmesi için N(EMETÖR) negatif, P(BAZ) pozitif ve N(COLLECTOR) negatif olmalıdır.

2. PNP bir transistörde ise akım COLLECTOR dan EMETÖRE doğru akar. Bunun gerçekleşebilmesi için P(EMETÖR) pozitif, N(BAZ) negatif ve P(KOLLEKTÖR) pozitif olmalıdır.

3. Yanıp sönen LED ler, normal LED ler vs gibi elemanlar ancak belirli bir gerilim seviyesi aşıldıktan sonra üzerlerinden akım akmasına izin verirler. Bu tip elemanları tetikleme elemanları olarak adlandırabiliriz.

Detay

Güç biriktirme devrelerinde kondansatör kullanılma ihtiyacı, güneş panellerinin motorun iç direncini yenebilecek ve hatta onu harekete geçirebilmeye yetecek kadar güç üretememesinden doğar. Bu yüzden bir kapasite üzerinde depolanan enerji, belirli seviyelere ulaştığında motora boşaltılarak motorun hareket ettirilmesi sağlanır.

Gördüğünüz gibi, güneş paneli tarafından şarj edilen bir kapasite elemanının terminalleri arasındaki gerilim güneş panelinin veya kapasitenin en yüksek gerilime kadar (hangisininki önce ise ona kadar) artar ve kondansatörü deşarj edecek başka elemanlar yoksa o seviyede kalır. Tabi güneş enerjisi kesilirse kondansatör yavaş yavaş kendi iç direnci üzerinden deşarj olmaya başlayacaktır.

Güneş paneli ile beraber kullanacağımız motorların en verimli çalışma gerilimlerinin 3V olduğunu kabul edelim. Bu durumda güneş panelimizin üretebileceği max gerilim 3V olmalıdır ve kapasitemiz de 3V gerilimi rahatlıkla depolayabilecek voltaj aralığına sahip olmalıdır. Yani çalışma gerilimi 3v dan fazla olmalıdır ( düşük değil).

Eğer kapasitemizin terminalleri doğrudan motora bağlı olsa idi güneş panelinden gelen güç doğrudan motora aktarılmış olacaktı ve kapasitede biriktirilemeyecekti. Tabi bu durumda düşük seviyedeki bu güç verimsiz kullanılmış olacak ve motoru döndürmeye yetmeyeceği için boşa harcanmış olacaktı. Yani bizim bu enerjiyi kondansatörde biriktirecek ve motoru verimli döndürmeye yetecek bir seviyeye ulaşmadan motora aktarmayacak özel bir devreye ihtiyacımız var. Bu devre de yanıp sönen LED, bir iki transistör ve direnç kullanılarak gerçekleştiriliyor.

Kondansatörde biriken gücle orantılı gerilim 0V dan başlayarak artar. PNP transistörün BAZ ve EMETÖRÜ pozitiftir (Emetör doğrudan kapasitenin + terminali üzerinden ve BAZ da direnç-motor üzerinden pozitiflik alır). BAZ ve EMETÖRÜ pozitif olduğu için PNP transistör çalışamayacaktır (Akım KOLLEKTÖR-EMETÖR arasında akamaz).

PNP transistör, kapasitenin terminalleri arasındaki gerilimin seviyesi yanıp sönen LEDin tetikleme gerilimine ulaşana kadar çalışamayacaktır. Bu anda akım, PNP nin bazı yerine tetikleme elemanı üzerinden akmaya başlar ve PNP nin bazı negatif olur. Transistör iletime geçer ve KOLLEKTÖR-EMETÖR doğrultusunda akım akıtır.

Benzer şekilde NPN transistör de EMETÖRÜ (N) negatif (kapasitenin - si üzerinden) ve BAZI (P) negatif olduğundan çalışamayacaktır. NPN nin çalışabilmesi için akımın EMETÖR den KOLLEKTÖRE doğru akması gerekir. Bu durumun oluşabilmesi için BAZ ın pozitif olması gerekir. Bu durum da sadece yanan sönen ledin tetikleme gerilimine ulaşılıp PNP transistör iletime geçtiğinde gerçekleşir. Bu iletim, NPN transistörün bazına pozitif gerilimi ulaştırır. Bu durumda kapasitede depolanan transistör NPN transistör üzerinden akarak motora ulaşır ve onu döndürür.

Kapasitenin uçları arasındaki gerilimin seviyesi yanıp sönen ledin tetikleme geriliminin altına düşmesi durumunda bile akım akışı devam edecektir. Dönüş, kondansatörde kalan şarjın artık motorun iç direncini yenemeyecek seviyeye düşmesine kadar devam eder. Transistörler kesime girer ve şarj olma işlemi tekrar başlar. Bu durum tetikleme gerilimine tekrar ulaşılana kadar devam eder ve döngü aynen bu şekilde, güneş enerjisi olduğu müddetçe sürer.

Özellikle belirtelim, motorun dönmeye başlaması tetikleme elemanının harekete geçme gerilimine bağlıdır. Motorun durması ise motorun iç direncine bağlıdır. Bu iki birbirinden bağımsız faktörle ilgili çalışan güç depolama devresi silikon kontrollü doğrultucu (SCR) gibi çalışır.

Güç Biriktirme Devresi Çeşitleri

Tip 1 - Motor, devredeki gerilim önceden belirlenmiş bir düzeye ulaştığında döner.

Tip 2 - Motor, belirli zaman aralıkları ile döner.

Tip 3 - Motor şarj eğrisine bağlı olarak döner. Birinci ve ikinci tiplerin bir kombinasyonudur denebilir. Eğer şarj olma işlemi hızla devam ediyorsa motoru bekletir ve kapasitenin şarj olma eğrisi düzleşti ise motoru tetikler.

Güç depolama devrelerinin çoğu tip 1 özelliği gösterir. Bunun nedeni uygun verim düzeyinin alınabildiği en kolay yöntem olmasıdır. Tip 2 devreler de oldukça verimlidir ve özellikle tek neron güneş paneli devrelerinde photropic davranışlar elde edilmesi için faydalıdır. Tip 3 güç depolama devreleri en verimli olabilecek sistemlerdir fakat henüz yapılmadılar :)

Instead of using trigger elements like FLED , LED or diodes there are solar engines that use IC's like 1381 voltage triggers that are much more efficient than the FLED's , LED and diodes. Solar engines can be configured to trigger at particular time instants rather than voltage values using neurons. Such solar engines find use in circuits that activate a load at night , charging throughout the day.

Below are the schematics of most of the types of solar engines I have come across. The following schematics are the beautiful work of their creators and I don't take credit for any.

SOLAR ENGINES

Diode triggered Solar Engine

This is the original circuit designed by Mark Tilden, and is the basis for all of the other solar engines created. The Zener diode can be replaced with diodes in series , a flashing LED, or even a resistor.

1381 Solar Engine

This very efficient Solar engine is more complex than the normal version, but is much more efficient. This circuit was designed by Andrew Miller.

Time triggered Solar Engine

The twist on this circuit is that instead of being voltage triggered, it's time triggered. Adjust the values of resistors R2 and R3, or the values of C2 and C3 to suit your needs. Increase the values of the resistors as a general rule, but to get really long time values you are going to have to increase the values of the capacitors

Micropower Solar Engine

Circuit diagram by Ken H.

If the circuit has a power source which will provide 2.5Vdc at 10uA this circuit should drive a pager motor. It turns on the motor
at 2.3 to 2.5Vdc and switches off at 1.2 to 1.5Vdc. This circuit was made by Ken Huntington.

PM1 Solar Engine

This is an SE that can drive a bicore. Good for solar walkers, heads and more. For C1 Ian recommends somewhere in the 4000uF range for a head and in the Farad range for a walker. If you would like to be able to control when your robot moves just put a switch across the source and drain of the 7000. Just make sure you turn the switch off when it runs out of juice or else it won't charge.

D1 Solar Engine

This is a neat circuit that comes alive when it gets dark. You can adjust the sensitivity using the 150K variable resister. The outputs can be connected to a LED bicore or whatever you want.

Solar Revolver

This SE made by Wilf Righter uses a 1381E voltage detector with a red LED in series to raise the trigger level to 4.0V. A 10uF cap between the 1381 power and ground pins together with the 1M resistor on the output pin causes the SE to reset after about 1 second. A single NPN transistor used used as a inverter to match the requirement for a low current active low enable. For this application the 1381tr SE works just like the Miller Engine and draws less than a uA of current during charging.

Features:

1. new 1381 SE with timed reset
2. revolve (turn) left/right
3. reverse
4. new ultra low power delay Nu
5. new delay Nu memory

CHLOROPLAST Solar Engine

  1. The solar panel will slowly charge up the storage capacitor C1 towards 6.8V. U1 will assert a ground ( believing the voltage is too low ) which keeps U2 ( a high gain darlington NPN transistor ) open and the motor OFF.
  2. When 6.8V is reached, U1 will open. The base of U2 will then be pulled high ( through R1 ) and U2 will turn on, allowing the solar energy in the capacitor to discharge through the motor. The motor spins.
  3. The motor will continue spinning and discharge the capacitor until the solar voltage falls to 5.5V.
  4. At 5.5V, U1 will assert a ground at its output (Out), believing that the voltage is too low, and it must apply a RESET. This ground turns off U2 and the motor stops spinning and the system is ready for another cycle!

Miller Solar Engine

A much more efficient solarengine compared to the 1381 SE , using fewer components









Copyright © by Robotik & Elektronik All Right Reserved.

Published on: 2002-12-16 (55995 reads)

[ Go Back ]



Web site engine's code is Copyright © 2002 by PHP-Nuke. All Rights Reserved. PHP-Nuke is Free Software released under the GNU/GPL license.
Page Generation: 0.077 Seconds