El SIMD1 fue mejorado en la versión del Regulador Solar que suministra 2V constantes después del disparo y permite encender los LED sin usar resistores limitadores de corriente con brillo constante. Tenga en cuenta que puede utilizar este regulador lineal de baja caída (LDO) para varias aplicaciones, pero como todos los reguladores lineales, tiene pérdidas. Esto no es un problema para controlar los LED, ya que de otro modo usarían resistores con pérdidas, pero para los motores es una historia diferente.

Pruebe este nuevo SIMD1/Regulador de voltaje solar para usar con circuitos LED parpadeantes (pummer s). Se enciende cuando oscurece, como un D1 pero la tensión de salida se regula a unos 2V (dependiendo del LED de referencia Vf).

El circuito regulador de SIMD1/solar no consume corriente durante la carga y cuando se enciende, se consume menos de 100uA, con un máximo de salida de 10 mA de corriente . El regulador proporciona brillo de LED constante durante la descarga y se apaga cuando el voltaje del capacitor solar de 1F cae por debajo del voltaje de encendido del LED. El LED usado como referencia de voltaje en el circuito de retroalimentación del regulador solar y los LED usados ​​para el intermitente deben ser del mismo tipo de alta eficiencia para coincidir con las especificaciones de voltaje directo. Este circuito es ideal para suministrar voltaje a un intermitente LED Bicore o 74HC14 ya que elimina los resistores de limitación de corriente del LED y reduce en gran medida el consumo de corriente de los circuitos intermitentes HC.

Una alternativa interesante sería sustituir una batería de 5V NiCad (4 celdas) por la supercapa 1F que actúa para aumentar la capacidad de almacenamiento muchas veces para su uso con motores flag waver, péndulos, etc. Con mayor corriente de carga, el resistor de 100K puede reemplazarse con 20K para una corriente de salida de hasta 50 ma. La corriente de reposo del regulador permanece muy baja y es proporcional a la corriente de carga para una operación de alta eficiencia durante la descarga.

Carga

La celda solar carga un capacitor de 1F a través de un diodo de germanio 1N34A a un voltaje máximo de 5.5V. Mientras que la corriente de carga fluye a través del diodo, el voltaje en el cátodo (raya) es aproximadamente 100 mV negativo con respecto a la línea de 0V. Este voltaje negativo se aplica a través de un resistor de 100K a la base de un transistor Q1 2N3904 NPN y mantiene ese transistor apagado. Esto corta la corriente base para el transistor 2N3906 (PNP) Q2 y la salida del regulador será cero voltios.

Conmutación

La conmutación rápida es muy importante en este tipo de circuito debido a que un circuito que es un medio, obtiene la energía, el drenaje del capacitor, pero realiza el trabajo útil. En el SIMD1/Regulador solar, la salida se enciende y apaga.

Al final del ciclo de carga, cuando la luz de la celda solar disminuye, el terminal negativo de la celda solar comienza a volverse más positivo que la línea de 0V. La base del NPN Q1 debe estar a aproximadamente +500 mV (positivo) con respecto al emisor que está conectado a la línea de 0V, antes de que encienda y encienda el resto del regulador. Eso suele suceder por la noche, pero se puede simular colocando la mano frente a la celda solar.

Cuando Q1 se enciende, el transistor PNP 2N3906 – Q2 recibe corriente base y comienza a encenderse. El voltaje de salida del regulador en el colector de Q2 aumenta a aproximadamente + 2V cuando el LED rojo comienza a encenderse y a suministrar corriente a la base del transistor NPN 2N3904 – Q3. Cuando Q3 se enciende, roba la corriente base de Q2. Esto, a su vez, controla la corriente de base para Q2 y la salida del regulador se estabilizará en +2V. El resistor de 10K desde la salida del regulador al terminal negativo de la celda solar proporciona retroalimentación positiva para que el regulador se encienda cargando la celda solar hacia abajo para que su voltaje de salida caiga aún más y el regulador se encienda. Tenga en cuenta que el LED rojo se utiliza solo como voltaje de referencia y en realidad no se enciende.

Descarga

El voltaje de salida en el colector de Q2 permanece en 2V mientras que el voltaje en el capacitor principal puede variar desde una carga completa a 5.5V a 2.1V al final del ciclo de descarga. Si no hay carga conectada al regulador, el voltaje del capacitor caerá muy lentamente debido a una fuga y una pequeña cantidad de corriente requerida para el regulador activo (<50 uA). Cuando un chip HC como un 74HC240 o 74HC14 se alimenta desde la salida regulada de 2V, la corriente para ese chip también es muy baja. Si el chip HC tiene un LED conectado a la salida que es el mismo tipo de LED que se usa como referencia, entonces la corriente estará limitada por una pequeña caída de voltaje en la salida del controlador HC. Dado que el voltaje regulado es constante, el brillo del LED también es constante. Cuando el voltaje en la tapa 1F cae por debajo de 2V, el LED de referencia del regulador se apaga y las corrientes bases de Q1 y Q2 aumentan descargando la carga restante en la tapa y apagando rápidamente cualquier circuito adjunto. En algún momento, el voltaje de la celda solar, incluso con poca luz, es más alto que la carga restante en el capacitor y si hay suficiente luz (generalmente por la mañana), el ciclo de carga se repite nuevamente. Si el sol es brillante y la celda solar fue protegida por su mano, entonces exponga la celda solar a la luz solar brillante genera suficiente energía para apagar el regulador y forzar el circuito de regreso al ciclo de carga. El PowerSaver Flasher utiliza un acoplamiento de salida capacitivo para producir destellos más cortos y brillantes y tiene un consumo de corriente promedio mucho más bajo que los destellos estándar bicore o 74HC14. El PS Flasher con un circuito de LED (2 LED) funciona toda la noche desde una tapa de 1F cargada a 5.5V. Se pueden controlar hasta 12 LED con un intermitente 74HC14 y probablemente funcionarían durante 2 horas con una carga completa. Utilice una gama de resistores de tiempo entre 1M y 4,7 M para cada oscilador para dar una apariencia de espectáculo de luces aleatorio.

Fuente original (en inglés): SIMD1 – Solar Regulator

Este trabajo tiene una licencia Creative Commons

Un comentario en «Regulador solar SIMD1»

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