Digamos que tengo una celda solar de muy baja potencia, que produce un par de uA de corriente a 100-200 mV para una potencia de salida de unos pocos cientos de nW. Lo que me gustaría saber es cuál es la mejor manera (la más eficiente) de hacer parpadear un LED usando esto como la única fuente de alimentación. Soy consciente de que un LED típico consume quizás 40 mW, por lo que, en el mejor de los casos, podría esperar que el LED parpadee durante unos 10 ms cada media hora más o menos.
No soy ingeniero eléctrico de formación, ni soy muy experto en diseño y análisis de circuitos, por lo que no estoy seguro de si hay un circuito relativamente simple que pueda usarse que consista solo en condensadores, resistencias y mosfets y/o diodos zener, o si Sería mejor tratar de utilizar un IC de administración de energía con un convertidor elevador, algo así como el TI BQ25504 o el LTC3108 .
Mi sensación es que estos circuitos integrados son excesivos para algo que me imagino que es relativamente simple, pero mi Google-fu no logra encontrar un enfoque para algo como esto.
Lo que está pidiendo no es "relativamente simple".
El mayor problema es el muy bajo voltaje. Puede conectar un capacitor a la celda solar y luego hacer algo cuando llegue a un voltaje particular. La parte de "hacer algo" sería posible solo con la energía almacenada en la tapa.
El problema con esto es que algo todavía tiene que decidir cuándo hay suficiente energía en la tapa (su voltaje es lo suficientemente alto) para usar la babosa de energía. Ese algo tomará alguna corriente de reposo. Obviamente, esa corriente de reposo debe ser inferior a los 2 µA que provienen de la celda solar, de lo contrario, la tapa nunca se cargaría.
Ciertamente, una corriente de reposo muy por debajo de 2 µA es factible, pero no a un nivel de aficionado casual. Sin embargo, el problema real es que a 200 mV, los semiconductores ordinarios no conducen nada. Es un voltaje demasiado bajo para operar directamente.
Es posible aumentar un voltaje, pero eso también toma la corriente de control y también perderá algo de energía. Si hubiera disponible un voltaje más alto, un circuito diseñado con mucho cuidado podría utilizar 200 mV, pero la corriente de reposo permitida también es inversamente proporcional al voltaje que aumenta.
La única forma en que veo que esto funciona es si obtiene varias celdas solares y las conecta en serie para obtener un voltaje más alto. Me gustaría al menos 1 V. 2 V será mucho más fácil.
La esencia de lo que buscas es un circuito como este:
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Aquí, he indicado un circuito que funcionará si está dispuesto a acumular algunas células solares. He tratado de diseñar esto para el voltaje operativo más bajo, por lo que probablemente esté bien comenzar alrededor de (Solo LED rojo, obviamente, aunque con voltajes de fuente más grandes, otros LED funcionarían). Sé que esto no es una sola celda. Pero ahí está.
La idea básica es dejar cargar lentamente. En algún momento, el disparador de voltaje (sección central con ) disparará el SCR que se compone de , y . El SCR vuelca la carga acumulada en a través del LED ( ). y formar un espejo actual con una ganancia muy inferior a uno. Y forma el resto del SCR. Se proporciona una pequeña retroalimentación positiva a través de y (ambos esenciales para una operación limpia) para hacer de este un circuito confiable.
Eso es todo.
Pero esto proporciona un "sabor" de cómo se vería un circuito discreto. Como puede ver, no es trivial. Y solo hace una parte de lo que quieres. No hay impulso aquí. Y esa es otra etapa más.
Espectáculos de especias, en , que esto entrega pulsa en un LED rojo y consume una corriente promedio de aproximadamente . Y queda una variedad de ajustes que se pueden hacer al circuito para adaptarlo a las especificaciones, si las tiene.
Este circuito de luz intermitente LED está optimizado para funcionar con la luz ambiental presente en su habitación y ninguna otra fuente de energía. Una pequeña celda fotovoltaica convierte la luz en electricidad y esa corriente débil carga un capacitor de 1000uF. Después de un período de tiempo de alrededor de 1,5 segundos, la energía almacenada se descarga a través de un LED. https://www.instructables.com/Ambient-Light-Powered-LED-Flasher/
jsotola
broma
dandavis