4.3.1.1. Sơ đồ nguyên lý
Hình 4. 7. Sơ đồ nguyên lý phần điều khiển nạp điện cho acquy
4.3.1.2. Nguyên lý hoạt động
Nhƣ “Hình 4.7” em sử dụng IC LM358 để so sánh điện áp giữa AQ và các tấm PMT để điều khiển nạp điện vào AQ thông qua đóng ngắt “mosfet” [6] IRF540.
Tất cả các linh kiện trong mạch này đều hoạt động nhờ nguồn cấp trực tiếp từ các tấm PMT. Do đó bình thƣờng khi về đêm hay nắng yếu thì điện áp từ các tấm PMT thấp (nhỏ hơn 12V) thì phần điều khiển nạp sẽ không hoạt động do không có nguồn cung cấp. Đồng thời lúc này năng lƣợng từ bình AQ cũng không tiêu hao trên hệ thống này và khi đó diode D2 (diode xung) có tác dụng ngăn dòng điện ngƣợc từ AQ lên các tấm PMT do đó đảm bảo hiệu suất sử dụng cao và độ an toàn cho các tấm PMT nhằm nâng cao tuổi thọ của chúng.
Khi điện áp các tấm PMT bằng hoặc lớn hơn 12V thì mạch phân áp gồm R2, R3 và D1(diode zener 12V) sẽ kích dẫn transistor Q1. Q1 dẫn cấp nguồn cho IC ổn
GVHD: TS. TRẦN TIẾN PHỨC SVTH: HUỲNH VĂN THỌ
áp 78L05 hoạt động và ổn định điện áp ở đầu ra là 5V. Điện áp 5V này đƣợc dùng để cấp nguồn cho IC “LM358” [6] hoạt động và tạo điện áp tham chiếu để so sánh với điện áp của AQ. Điện áp tham chiếu này đƣợc lấy từ mạch phân áp bởi R9, R10 và đƣa vào chân 3 của IC LM358.
Khi IC LM358 đƣợc cấp nguồn thì nó sẽ thực hiện việc kiểm tra so sánh điện áp hiện tại của AQ xem đã đầy chƣa. Nếu chƣa đầy thì nó sẽ thực hiện quá trình băm xung để cho phép nạp điện vào AQ. Quá trình ấy cụ thể nhƣ sau: điện áp của AQ qua mạch phân áp tạo bởi R12, R13 và RV1 đƣợc đƣa vào chân 2 của IC LM358.
Giá trị điện áp quy định khi AQ đầy để ngắt nạp điện đƣợc ta quy định bằng cách điều chỉnh biến trở RV1 sao cho khi AQ chƣa đầy thì điện áp tại chân 2 của LM358 nhỏ hơn điện áp tại chân 3 của LM358 và ngƣợc lại. Bình AQ sử dụng trong hệ thống 110W là loại bình axit nên ta chọn điện áp quy định AQ đầy là 13.8V.
Nhƣ đã nói ở trên thì khi AQ chƣa đƣợc nạp đầy (áp AQ nhỏ hơn 13.8V) thì điện áp tại chân 2 của IC LM358 nhỏ hơn điện áp tại chân 3 của nó. Do đó đầu ra số 1 của nó ở mức cao làm opto 4N35 dẫn tạo tín hiệu kích vào cực G cho mosfet IRF540 dẫn tạo điện nạp từ các tấm PMT nạp vào AQ. Đồng thời khi ấy Led màu đỏ sẽ sáng cho biết đang nạp.
Khi AQ đƣợc nạp đầy (áp AQ lớn hơn 13.8V) thì điện áp tại chân 2 của IC LM358 lớn hơn điện áp tại chân 3 của nó. Do đó đầu ra số 1 của nó ở mức thấp làm opto 4N35 ngƣng dẫn, mosfet IRF540 cũng ngƣng dẫn làm hở mạch nên điện từ các tấm PMT không nạp vào AQ đƣợc. Đồng thời khi ấy Led màu xanh sẽ sáng cho biết đang ngắt nạp.
Khi nối nhầm cực AQ thì một dòng điện lớn sẽ qua diode D4 và làm chảy cầu chì do đó bảo vệ đƣợc sự cố cho các phần tử khác trong mạch điện.
Các tụ C2, C3, C4 có tác dụng lọc nguồn tạo điện áp tham chiều ổn định đƣa vào IC LM358.
GVHD: TS. TRẦN TIẾN PHỨC SVTH: HUỲNH VĂN THỌ
D1 là diode zener 12V có tác dụng tạo điện áp phân cực cho Q1. Khi điện áp từ tấm PMT bằng hoặc lớn hơn 12V thì Q1 mới dẫn.