Солнечные батареи. Тепло без посредников

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

На диодах уж ка ни шло, на "усилителе" стабилитрона, как будете всю схемотехнику охлаждать.
Высоко-вольное решение - мощность будет сумасшедшая,
низковольтное решение, много элементов которые нужно затолкать опять же в систему охлаждения.
ТЭН в схеме, как мертвому припарка, линейный элемент с очень малым сопротивлением.

 

Ну так вот. Когда ток источника (СП) в схеме из Вашего #1788 менее номинала- и прилично, то на Зенере падать будет гораздо менее, чем у него напряжение обратимого пробоя. В результате весь ток через R1 ринется в переход база-эмиттер VT1 u nepeведёт его в состояние насыщения, ни о каком режиме усиления и речи не идёт. В результате перепад напряжений между коллектором и эмиттером будет определяться режимом (насыщение) и примерно равняться паспортному Uкэнас- около 0,1-1,0В в зависимости от.
Итого- на ТЭНе Uout=Impp*Rтэн, на СП- Uout+Uкэнас- то есть для случая 19Ом, 0,33А и транзистора с Uкэнас~0,67В панель загоним с нужного нам 20В до противных 7,0В. Не айс.

 

По схеме правильного умощнителя стабилитрона без ТЭНа (из архива в #1771) и не_совсем_правильного умощнителя стабилитрона с ТЭНом (#1786)- to be continued...
Bom "npaвильный":

 

Сегодня купил сильфон 2-метровый и авто-антифриз (-35°С).
тапками прошу не кидать- схема только для проверки теорий. Конструктивная критика для дальнейших ЦУ по созданию недорогой сверхнадёжной системы нагрева воды полупроводниками приветствуется.
По диодам- ТРИЕМА гордо молчит как рыба об лёд- не уверен, что с ними возможно иметь дело.
Диоды на ЗАПАДЕ (mouser, farnell) стоят от 0,5$ за 10 ампер. Да, возможно, на Алях/Ибеях можно купить достаточно надёжные варианты за копейки.
Кстати, толерасты не знают термина "диодный (выпрямительный) столб"- нет раздела ни про stack, ни npo pole, как переводят яндекс/гугль.
Транзисторы npn Vce>=200V Ic>=10A- от доллара.

ЗЫ есть занятный вариант на Фарнелле-
6-амперные диоды не_оптом по всего €0,0567 за штуку!

 

Если бы было так, как вы пишите, то падение напряжения на резисторе R1 было бы равно практически нулю и, соответственно, ток ток базы был бы равен нулю. Какое уж там насыщение при этом было бы, окститесь.

А на самом деле в этой схеме транзистор принципиально никогда не входит в насыщение, он всегда работает в активном режиме. Это аналоговый усилитель, схема с общим коллектором, эмиттерный повторитель.

 

Тем, кто люто плюсует #1805, и тем, кто думает, что калашников прав- читаем теорию биполярных транзисторов, линейных параметрических стабилизаторов на биполярных транзисторах. САМОМУ калашникову- ничего читать не надо, и дальше строить "гениальные" графики и жить в своём розовом мире.

 

Для остальных могу положить скан расчёта- стандартного для стаба плюс гипотезы про ограничение входного тока.

 

Эмоционально, голословно и очень неубедительно. Схема эмиттерного повторителя и анализ ее работы - это примерно на уровне 2-го курса любого электронного института. Можете гуглить туториалы для начинающих, можете для анализа взять любой Spice. Впрочем, знаете ли вы что такое Spice - неизвестно. Если судить по вашим высказываниям, то вряд ли (про невежественных "подхрюкивающих" вам даже сомнений нет, в ПТУ о Spice не рассказывают). Поэтому ознакомьтесь с основами, загрузите какой-нибудь открытый Spice (например, LTspice), потратьте время на освоение и развейте свои смешные для любого электронщика фантазии, загнав эту тривиальную схему на прогон в симуляторе.

PS:
Знаете ли вы, что такое режим насыщения у транзистора? Транзистор находится в насыщении, если его ток коллектора Ic меньше, чем ток базы Ib, умноженный на коэфф. усиления по току h21. Если загнать обычный кремниевый транзистор в насыщение, напряжение на его базе как правило будет примерно на полвольта больше, чем напряжение на его коллекторе. А через резистор R1, соединяющий базу с коллектором, соответственно, ток будет течь в обратном направлении - он будет не втекать в базу, а вытекать из нее. Что для обсуждаемой схемы эмиттерного повторителя есть полный абсурд. Напряжение на базе больше чем напряжение на коллекторе, т. е. напряжение СП? Это полный бред. Поэтому абсолютно абсурдны ваши рассуждения о "насыщении" транзистора в этой схеме. Он в принципе не может войти в насыщение никогда. Напряжение на базе всегда будет меньше напряжения на коллекторе, иначе через R1 не будет течь ток в базу. А ток коллектора Ic всегда будет равен току базы Ib, умноженному на коэфф. усиления по току h21. И никогда не будет меньше, а это значит, что транзистор никогда не войдет в насыщение, а всегда будет работать в линейном режиме.

Вам "неуд". Учите уроки.

 

@Мax94, @_AK_,
Я честно говоря уже не очень понимаю суть беседы.

Правда полагаю, что транзистор открыт тогда и только тогда, когда есть ток база-коллектор. Пусть маленький, но он должен быть, и не на уровне нА, а сообразно пробрасываемому току. Соответственно если рассмотреть схему с ТЭН-ном не от коллектора к минусу, а от + к эмиттеру

Для того чтобы транзистор был открыт на стабилитроне должен быть ток, а значит он работает в диапазоне своих рабочих напряжений, стало быть напряжение базы задано ВАХ стабилитрона и текущим генерируемыми током, а значит зафиксировано напряжение +СП - база, а с учетом ~1В на p-n переходе база-коллектор и напряжение на самой СП.
Есть ток в стабилитроне - транзистор открыт при любом сопротивлении ТЭН-а. Нет тока, транзистор закрыт. Не понимаю как такая схема может провалиться по напряжению.

Та что я рисовал с ТЭН-ом и стабилитроном внизу может...

Хотя, могу ошибаться. Прошу простить

 

Оговорка- напряжение Uкб не рассматриваем. Оно зависит от режима VT. Характеристическими являются ток базы (он же Iбэ), к-нт h21э, сопротивления в цепях "база-источник" и "коллектор" (он же "нагрузка").
В схеме "умощнитель зенера"+ТЭН надо тщательно посчитать все параметры- там есть грабельки (потеря контакта в цепи Ucn- ТЭН- коллектор).

 

ЭТА схема (#1809) не может. Если теплового пробоя не случится.

 

Доброе время.
У меня стоит автономная система, питается от сети. При пропадании сети используется, пока не сядет. После восстанавливается зарядом от сети. Планирую добавить к этому всему возможность авнотомной зарядки аккумуляторов солнечными батареями. В планах 6 штук по 24В, 400Вт, т. е. грубо 2.4кВт общей мощностью. Так как это автономка, как резерв, есть мысль использовать эту мощность напрямую на бойлер, подключив панели последовательно. Но, я не нашел недорогих контроллеров, которые позволяют преобразовать высокое напряжение DC в 24Вт систему DC.
Напряжение при макс. мощности, (В) 43,4, т. е. 6 панелей - это может быть при максимуме 260В. Возможно ли найти недорогой контролер заряда при таком вхожном на 24В?
Смысл - переключаем солнечные батареи на заряд только тогда, когда это необходимо. Все остальное время по возможности греем бойлер. Думалось о гридах, но по отзывам они часто горят, не знаю, стоит ли с ними завязываться. Смысл основной - заряд аккумуляторов, потому нужны СБ, массив потому, что зимой и так будет мало. Что скажете, есть такие контроллеры? Или все таки дешевле сделать скажем 48В систему, т. е. 3 + 3, и поставить какой-то грид? В теории, может какие-то нужды помимо бойлера решать...

 

Имеется в виду, что есть некий ИБП, и хотите СП, и пока есть сеть, греть от СП бойлер?

Хотите и 24-вольтовую систему АкБ заряжать, и бойлер греть? Купите 24-вольтовые (скорее, 36- вольтовые) ТЭНы- подключите через коммутатор (рубильник) к СП и пусть греет пока не надо АкБ заряжать.

Если есть 24-вольтовая? Нет, конечно.

Поставьте грид-тай (сетевой инвертор) и ваттроутер от @Leo2 или аналоги- от @SergCh , например... И в кач-ве нагрузки- бойлер.

 

Совет на три копейки

 

Нет тока "база-коллектор". В нормально работающем транзисторе текут два тока: база-эмиттер и коллектор-эмиттер.

Здесь у вас почти все верно. Вы нарисовали схему с общим эмиттером, она будет поддерживать стабильное напряжение на СП до тех пор, пока транзистор не войдет в насыщение, после этого напряжение на СП будет расти. Из-за этого дальше начнутся всякие нехорошие чудеса:
- ток через стабилитрон начнет расти все больше, он будет сильно греться и сгорит
- соответственно и ток базы будет расти, так что в конце концов и транзистор сгорит от перегрузки по току базы
Кто из них сгорит раньше заранее трудно сказать, скорее стабилитрон, поскольку мощные биполярные транзисторы обычно выдерживают ток базы порядка 1 А. Поэтому я говорил раньше и повторю еще раз: такую схему надо делать не на биполярном транзисторе, а на MOSFET, а вместо стабилитрона использовать что-то более интеллигентное и "навороченное", например, схему на основе TL431.

А схема "с ТЭН-ом и стабилитроном внизу" работает совсем не так, это схема с общим коллектором, она напряжение на ТЭНе не стабилизирует, а транзистор в ней никогда не входит в насыщение. Для иллюстрации, предположим что транзистор имеет коэфф. усиления 50, сопротивление ТЭНа 10 Ом, а сопротивление R1 = 500 Ом. В этом случае, пока стабилитрон не откроется, на ТЭНе и на R1 будут одинаковые напряжения, а мощность на транзисторе всегда будет больше чем мощность на ТЭНе. Весело, правда?