ОКОННАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЗАРЯДКА

Оконные зарядные устройства на солнечных батареях имеют много преимуществ по сравнению с обычными сетевыми зарядными. Можно прикрепить такое солнечное зарядное устройство к внутренней части окна, панелью солнечных батарей наружу, а затем подключить его выход к любому портативному гаджету с зарядкой через USB-порт с помощью кабеля. Само зарядное устройство содержит литий-ионную батарею, обеспечивающую бесперебойную и чистую подачу постоянного тока, и имеет встроенный источник света, работающий как ночной светильник.

ОКОННАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЗАРЯДКА

Выше показан вариант самодельного корпуса – передний и задний вид.

Схема оконного зарядного устройства

Электроника зарядного устройства состоит из небольшой солнечной панели на 5 В / 500 мА (SP1), соединенной со схемой ЗУ литий-ионного аккумулятора, построенной на специальной микросхеме контроллера заряда MAX1555 (IC1). Остальная часть схемы соответствует обычной минимальной конфигурации предварительно смонтированного модуля повышающего преобразователя постоянного тока (M1), который может передавать выходное напряжение постоянного тока стандарта USB на внешнюю нагрузку через разъем USB. Литий-ионный аккумулятор (BAT) обеспечивает номинальное напряжение 3,7 В. Блок питания также питает белый светодиодный источник света (LED2 – LED4). На рисунке изображена структурная схема оконного солнечного зарядного устройства, и далее проверенная принципиальная схема.

ОКОННАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЗАРЯДКА

Схема зарядного для литий-ионной батареи выполнена на базе MAX1555 (IC1), которая может заряжать 1S литий-ионную батарею как от USB, так и от источника переменного тока. Отличительной особенностью этого чипа является то, что он будет питать внешнюю нагрузку во время зарядки аккумулятора. Также добавлен индикатор зарядки (LED1). MAX1555 принимает рабочее входное напряжение до 7 В и потребляет 280 мА от солнечной панели (SP1) для зарядки батареи (BAT). Микросхема в пятиконтактном корпусе SOT23 работает без лишних деталей – требуется всего несколько керамических разделительных конденсаторов (C1 – C3). Повышающий преобразователь постоянного напряжения – это способ получить питание 5 В постоянного прямо от батареи 3,7 В. Для упрощения можно взять готовый модуль.

ОКОННАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЗАРЯДКА

Светодиодный источник света (LED2 – LED4) управляется одной частью микросхемы CD4013 (IC2). В ней белые светодиоды управляются полевым МОП-транзистором BS170 (T1) в соответствии с входом, полученным на его затворе (G) с выхода IC2. Резистор 22R (0,5 Вт) (R3) ограничивает рабочий ток светодиода до безопасного значения. Первое касание к кнопочному выключателю без фиксации (S2) включает LED, а второе касание их выключает. Как указано в документации, двойной D-триггер CD4013 представляет собой интегральную микросхему с комплементарной МОП-схемой (CMOS), построенную на транзисторах с N- и P-каналом. Вот таблица истинности и логическая схема CD4013.

ОКОННАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЗАРЯДКА

Каждый триггер имеет независимые входы данных, установки, сброса и синхронизации, а также дополнительные выходы. Эти устройства могут использоваться для сдвигового регистра. Логический уровень, присутствующий на входе «D», передается на выход «Q» во время положительного перехода тактового импульса. Установка или сброс не зависят от таймера и выполняются высоким уровнем на линии установки или сброса, соответственно.