Главная » Зеленые технологии
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Устройство слежения за солнцем

Как известно, КПД солнечной панели максимально при попадании на нее прямых солнечных лучей. Но т.к. солнце постоянно движется по горизонту, то КПД солнечных батарей сильно падает, когда солнечные лучи падают на панель под углом. Чтобы повысить КПД солнечных панелей, применяются системы следящие за солнцем и автоматически поворачивающие солнечную панель для попадания прямых лучей.
В данной статье представлена схема устройства слежения за солнцем или по другому трэкер (Solar Tracker).

Схема трэкера проста, компактна и вы легко сможете собрать ее своими руками. Для определения позиции солнца, используются два фоторезистора. Мотор включен по схеме H-моста (H-bridge), который позволяет коммутировать ток до 500 мА при напряжении питания 6-15В. В темноте, устройство также работоспособно и будет поворачивать моторчик на наиболее яркий источник света.

Устройство слежения за солнцем

Принципиальная схема устройства слежения за солнцем

Как видно на рисунке ниже, схема проста до безобразия и содержит микросхему операционного усилителя LM1458 (К140УД20), транзисторы BD139 (КТ815Г, КТ961А) и BD140 (КТ814Г,КТ626В), фоторезисторы, диоды 1N4004 (КД243Г), резисторы и подстроечные резисторы.

Схема устройства слежения за солнцем

Из схемы видно, что мотор М приводится в движение при разных значениях на выходах ОУ IC1a и IC1b. Таблица истинности:

Выход IC1a Выход IC1b Состояние мотора
Низк. Низк.

Остановлен

Низк. Выс. Вперед *
Выс. Выс. Остановлен
Выс. Низк. Назад *

* или наоборот, зависит от подключения мотора

Транзисторы в схеме работают в паре, по диагонали, коммутируя +Ve или -Ve к мотору, и заставляя его вращаться вперед или назад.

Во время остановки мотора, он продолжает вращаться, т.к. присутствует вращающийся момент. Вследствие этого, мотор какое-то время генерирует мощность, которая может вывести транзисторы из строя. Для защиты транзисторов от противоЭДС в схеме моста используется 4 диода.

Расположение элементов

Входной каскад состоит из двух ОУ (IC1) и фоторезисторов LDR и LDR'. Если количество света, попадающее на них одинаково, то сопротивления фоторезисторов также равны. Следовательно, если напряжение питания 12В, то в месте соединения фоторезисторов LDR LDR' будет напряжение в 6В. Если количество света попадающего на один фоторезистор будет больше, чем на другом фоторезисторе, то напряжение будет изменяться.

Ограничения (лимиты) от +V до 0V устанавливаются четырьмя последовательно соединенными резисторами и подстраивается 2-мя подстроечными резисторами. Если напряжение выйдет за пределы этих ограничений, то ОУ запустит мотор и он постоянно будет вращаться.
Подстроечный резистор 20K регулируют чувствительность, т.е. диапазон между лимитами. Подстроечник 100К регулирует то, насколько лимиты будут симметричны относительно +V/2 (точка баланса).

Настройка схемы:
1. Проверьте напряжение источника питания схемы
2. Подключите двигатель пост. тока
3. Установите фоторезисторы рядом, чтобы на них попадало одинаковое количество света.
4. Полностью выкрутите оба подстроечный резистора против часовой стрелки
5. Подайте питание на схему. Моторчик закрутиться
6. Вращайте подстроечник 100К по часовой стрелке до тех пор, пока он не остановится. Отметьте эту позицию.
7. Продолжайте вращать подстроечник 100К по часовой стрелке до тех пор, пока мотор не начнет вращаться в другую сторону. Отметьте эту позицию.
8. Разделите угол между двумя позициями пополам и установите там подстроечник (это будет точка баланса).
9. Теперь, вращайте подстроечник 20К по часовой стрелке до тех пор, пока мотор не начнет дергаться
10. Немного верните положение подстроечника назад (против часовой стрелки), чтобы мотор остановился (данный подстроечник отвечает за чувствительность)
11. Проверьте корректность работы схемы, поочередно заслоняя от света один и второй фоторезисторы.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Операционный усилитель
LM1458
1 Аналог: К140УД20Поиск в FivelВ блокнот
Биполярный транзистор
BD139
2 Аналоги: КТ815Г, КТ961АПоиск в FivelВ блокнот
Биполярный транзистор
BD140
2 Аналоги: КТ814Г,КТ626ВПоиск в FivelВ блокнот
Выпрямительный диод
1N4004
4 Аналог: КД243ГПоиск в FivelВ блокнот
Резистор15 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
Резистор47 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
Подстроечный резистор100 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
Подстроечный резистор20 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
Фоторезистор2 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Оригинал статьи

Прикрепленные файлы:

Теги:

Колтыков А.В. Опубликована: 2011 г. 0 0
Я собрал 1 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (42) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Rhime #
Вот это полезная схема!
Ответить
0
Максим #
Собрал - заработала, но не до конца. Не до конца транзюки открываются (8 вольт на выходе). Тестером замеряю, все работает, подключаю двигатель - в одну сторону крутит только.
Ответить
0
Rostislav #
А ты какой двигатель поставил?
Некоторые двигатели со встроенными диодами (ну типа не даёт крутить в другую сторону)
Ответить
0
Вячеслав #
Максим, скинь пожалуйста кинематическую (механическую схему) устройства. Редуктора, передачи и т.д.
Ответить
0
igrik #
Она сделана с ошибками, или спец. так указанно
Ответить
0
MakSVs #
Класная штука, нужно будет собрать на МК :like:
Ответить
0
black27512 #
А вам не кажется, что здесь должен быть ШИМ ? Всё таки КПД при солнечном питании желательно иметь максимально возможный... А то получается, что при среднем положении этого моста, через обмотку двигателя будет идти бесполезный ток, который не будет крутить двигатель, но будет потреблять энергию...
Ответить
0
Гад #
Ничего там течь не будет, потенциалы будут равными на двух концах.
Ответить
0
Яхонт #
Для полной функциональности предлагаю делать еще вращение по вертикали, при помощи второго такого же устройства. Тогда удастся сканировать всю полусферу. Фоторезисторы распологать так: два вертикальных два горизонтальных, отделаять перегородками, для более точной направленности, так чтобы получилась в разрезе буква х.
Ответить
0
AlexBrtn #
Это можно сделать направляющими по кривой.
Ответить
0
Rojer05 #
печатку накидал, кто глянет на предмет ошибок?
Ответить
0
Сергей #
Устройство полезное мне понравилось, хочу спаять, но есть одна загвоздка, кто подскажет как подключается переменный резистор, а именно третий контакт центральный? Буду благодарен за подсказку.
Ответить
0
Анатолий #
Закорачивается с одним из боковых
Ответить
0
Гаджи #
Кому нужнапечатка - вот она.
Вместо транзисторов исаользуется драйвер полного моста L298N. ОУ LM358. Диоды Шоттки 1N5819.
Фоторезисторы LDR 650nm RADIAL KE-10720. Для получения логических +5 В используется стабилитрон.
Плата в формате SL5
При печати зеркалить не надо.
Ответить
0
мерзавец #
Гаджи подскажи как увязать эту схему драйвера полного моста, в эту схему, на два двигателя, что-бы можно в двух координатах двигать батарею. А если не затруднит, то по возможности выложи схемку, так как я начинающий дилетант в этой области, мне не до тюкать самому. За раннее благодарен.
Ответить
0
Гаджи #
Один мост, один двигатель, если тебе нужно два, то нужна еще одна полная копия этой схемы, которая будет отдельно в другой плоскости двигать систему.
Вот видео готового устройства. https://www.youtube.com/watch?v=FzIQ8t-XcD4
Ответить
0
Андрей #
Гаджи, а если использовать готовый модуль-http://cxem.net/arduino/arduino70.php, как его совместить с компараторами на ОУ? Можешь схему накидать? И свою схему трекера, та, что в ютубе.
Ответить
0
Ivan #
Гаджи спасибо за плату, хотел уточнить. Она проверена на этих деталях? И если буду пускать через 2 реле то этот диодный мост ставить не надо?
Ответить
0
Алек #
Что-то плата на видео не похожа на описанную выше. И компоненты там есть такие, которых нет тут.
Ответить
0
Гаджи #
Я ее модернизировал.
Ответить
0
Бобр #
Не могу найти ни LM1458 ни К140УД20. А чем еще можно заменить их?
Ответить
0
Гаджи #
Любыми ОУ
Ответить
0
Александр #
Благодарю! Собрал все по схеме - работает прекрасно! А главное все просто.
Ответить
0
Андрей #
Александр, а какой двигатель Вы использовали при повторении схемы? И ещё: не будут ли закручиваться провода вокруг стойки идущие от солн. батареи?
Ответить
0
Александр #
Саня, что за двигатели использовал? Мы тут с батей покумекали и вышло, что двигатели 1,5 ватт только будут работать, а для 60 ваттных надо транзики другие, или составные делать. Вроде вот такие подходят BDX53C- NPN, BDX54C- PNP. И еще вопрос как будет система работать в пасмурную погоду, ночью?
Ответить
0
Александр #
BDX53C- NPN, BDX54C- PNP. Транзисторы подходят?
Ответить
0
Олег #
Какое сопротивление должно быть у фоторезисторов?
Ответить
0
стас #
Собрал работает, только на источнике 12.8В, а на моторе 9.35В. Как повысить, чтобы тянуло пару реле от авто? Не хочу коммутировать ток от 5 ампер.
Ответить
0
ссс #
А что делать с ножками с Vcc и Vee?
Ответить
0
Юрий #
Заказал 140уд20, пришел в каком то странном исполнении желтый корпус с металлическим верхом, на 14 пинов, не соответствия с распиновкой не будет? В смысле архитектуры вход-выход?
Ответить
0
Юрий #
Собрал схему на уд20 - не работает. На выходе всего 1.5 вольта, двигатель не крутиться, напряжение подключал 12 вольт греются транзисторы кт814-815 и микросхема. Микросхема не сильно. Может есть различия в подключении микросхем приведённой и уд20, может нужны сопротивления с другими номиналами? Смотрел оригинал схемы на америкосском сайте, там ещё два питания подключается в схеме и конденсатор на 100н. Все компоненты заказал в интернет магазине российского производства, подозрения что мне подсунули регулируемые сопротивления не того номинала, мультиметра нет, на сопротивлюшках индексы 104 и на другой 200, но подписаны они были как сопротивления на 100к и 20к чёт у меня сильные сомнения на этот счёт.
Ответить
0
Илья #
У отечественных операционников 140УД (в таком корпусе как Вы говорите) по сравнению с импортными все ноги смещены на одну: то-ли по часовой стрелке, то ли против, уже не помню - смотрите документацию.
Ответить
0
Юрий #
140уд20 интегрировал в схему по даташиту, может поможешь с ошибками? Уже собираю третий раз и ни чего не работает, а эта схема вообще работоспособна? И почему сильно греются транзисторы без нагрузки и они не открываются, транзисторы отечественные кт815-814
Ответить
0
gadz #
Я модернизировал трекер, прикладываю схему и печатку
Прикрепленный файл: IMG_20150609_162051.jpg
Прикрепленный файл: плата.JPG
Прикрепленный файл: Схема.png
Ответить
0
Александр #
У кого получилось собрать?
Ответить
0
gadz #
Вот видео
https://youtu.be/8BnR0g1LP5M
Отредактирован 02.11.2015 21:16
Ответить
0
yudelex #
Каким образом эта система позволит развернуть солнечную панель на 360 к солнцу когда оно взойдёт с утра?
Ответить
0
yudelex #
Вот так можно просто сделать откат: сектор в конце дня нажимает на тумблер, подавая в цепь управления вращением обратный ход, до тех пор пока этот же сектор не отключит тумблер упершись в него с другой стороны после поворота на 180 °.
Прикрепленный файл: solar_tracker_backward.png
Ответить
0
Zemo #
У меня стоят концевики на герконах "восток"-"запад", и добавлена простая схема "парковки" на фотореле. Когда темнеет реле включает двигатель и поворачивает панель на восток до срабатывания концевика. На рассвете фотореле отключается и система слежения работает в штатном режиме
Ответить
0
Женя #
Собрал. Микросхема на фоторезисторы реагирует. С микросхемы напряжения на выходе меняются. Но на контактах мотора почему-то только 1.5 вольта.
Полярность меняется, а толку нет. Подключил от кроны 9 В. Фоторезисторы стоят 100-200 КОМ
Ответить
0
Вася #
Плата от РУ машинки подойдёт? Как раз два Н моста, выход на два моторчика, только приёмник с дешифратором отключить или совсем выпаять (на любителя), и так же на любителя использовать платку как плагин к более крупной плате трекера или к плате от машинки сделать маленькую платку как плагин вместо дешифратора.
Ответить
0
Владимир #
Подскажите как нужно сделать схему или как подключить реле, чтобы можно подключить мотор на 36 вольт 3-4 А?
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется сила тока?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Ветрогенератор
Ветрогенератор
Мультиметр Mastech MS8268 Автомобильный GPS-трекер с GSM/GPRS и дистанционным управлением
вверх