¿Un "regulador de voltaje reductor reductor" proporciona un voltaje de salida constante independientemente del voltaje de entrada?

Tengo un pequeño panel de celdas solares de 20 V en un buen día soleado. Necesito regular esto a 13,8 V para cargar una batería de plomo.

¿Puedo usar un "Regulador reductor de voltaje reductor" para esto? No estoy seguro de si el regulador proporcionará 13,8 V independientemente del voltaje de entrada, o si solo proporciona un voltaje de salida en relación con el voltaje de entrada.

Específicamente, estoy viendo un regulador LM2596 .

La carne y papas de esa placa es el LM2596 IC. La hoja de datos debe responder a todas sus preguntas: ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf
El resultado depende del circuito utilizado, PERO la parte que muestra probablemente intenta mantener el voltaje establecido independientemente de Vin. SIN EMBARGO, si la batería se proporciona con 13,8 V, intentará extraer una corriente según su estado en ese momento. La corriente puede ser baja si la batería está completamente cargada y relativamente alta si la batería está relativamente descargada. En todos los casos, su POTENCIA de entrada disponible debe ser> = la potencia que su batería está tratando de tomar. Si P_solar es < P_desired_battery, entonces Vout_buck caerá a un nivel en el que podrá cumplir con la carga resultante.

Respuestas (4)

Una mirada rápida a su parte en Ebay y la hoja de datos del chip (gracias, @whatsisname) sugiere que tiene una salida ajustable regulada . Entonces sí, si lo configura para 13.5V, mantendrá ese voltaje.

Siempre que no viole los requisitos de entrada. Un convertidor reductor solo puede generar un voltaje más bajo que la entrada; por lo tanto, debe asegurarse de que el voltaje de entrada nunca caiga por debajo de ~ 14 V para garantizar la salida de 13.5 V. Dices que tu panel solar es rated at 20V on a "good day". ¿Qué salida del panel obtienes en un "mal día"? Si cae por debajo de ~14V, probablemente tendrá problemas para cargar la batería.

Gracias, está bien si el regulador se "apaga" si los paneles (en un "mal día") proporcionan menos de 14V. Sin embargo, solo me preocupaba que si 20 V se traduciría a 13,8 V, 18 V se traduciría a 12,4 V (usando la misma entrada: salida relativa). Pero estoy feliz si el regulador mantiene el voltaje.

Un regulador reductor que produce 13,8 voltios puede funcionar con un voltaje de entrada de 14 voltios o 15 voltios (según el circuito). Una vez que el voltaje de entrada sea demasiado bajo, el interruptor se apagará o simplemente se encenderá dejando caer unos pocos cientos de milivoltios; si su voltaje cayó a 10 V, entonces este tipo de circuito podría generar 9.5 V bajo carga.

Si desea un regulador que proporcione una salida constante de 13,8 voltios cuando el rango de entrada es de menos de 13,8 voltios a más de 13,8 voltios, busque un circuito tipo boost-buck.

Un punto que parece estar pasando por alto hasta ahora es que la salida de POTENCIA del regulador es <= POTENCIA entrada. Si el panel fotovoltaico no puede proporcionar la potencia (= Vsalida x Isalida) que la batería requiere a un voltaje dado, entonces el regulador no podrá mantener el voltaje.

El resultado depende del circuito utilizado, PERO el módulo de eBay que muestra probablemente intenta mantener el voltaje establecido independientemente de Vin. Solo lo hará si la potencia disponible es >= la potencia de salida requerida. El circuito es probablemente algo así como la figura 20 en la hoja de datos LM2596 a la que se hace referencia whatsisname.

Si la batería se proporciona con 13,8 V, intentará extraer una corriente en función de su estado de carga en ese momento. La corriente puede ser relativamente baja si la batería está completamente cargada y relativamente alta si la batería está relativamente descargada. En todos los casos, su POTENCIA de entrada disponible debe ser> = la potencia que su batería está tratando de tomar. Si P_solar es < P_desired_battery, entonces Vout_buck caerá a un nivel en el que podrá cumplir con la carga resultante.

Debe informar la potencia nominal máxima del panel fotovoltaico a pleno sol. Idealmente, también la tensión nominal y la corriente en el punto de máxima potencia a pleno sol.

También debe indicar la capacidad de la batería y el tipo de batería (inundada, estera de vidrio absorbida, ...). Conocer la marca y el modelo reales de la batería puede ayudar.

Solo aplicar 13.8V a una batería para cargarla sería MUY malo para su salud si su cargador tuviera la capacidad suficiente para hacer esto siempre. Las baterías de plomo ácido generalmente se cargan a una corriente constante hasta un cierto voltaje y luego a un voltaje constante hasta un punto final y luego se puede hacer algo de magia al final. 13,8 V es el punto final objetivo habitual para ciertos modos de carga. Afortunadamente (para la mayoría), en casos como el suyo, la corriente máxima disponible del panel fotovoltaico es probablemente menor o no mucho mayor que el máximo que debe usar en el modo CC. Esto, por supuesto, depende de los vatios del panel y de la capacidad de la batería. Si se trata, por ejemplo, de un panel de 5 W y una batería de 12 V y 7 Ah, todo debería estar bien. Si se trata, por ejemplo, de una batería de 1,2 Ah y un panel de 300 W, la batería no durará mucho ni prosperará.

Cuál es el voltaje 'correcto' depende de si desea modos de operación de flotación o de descarga más profunda o más. La carga de ácido de plomo es un proceso que dista mucho de ser sencillo.
Battery University: vale la pena leer la carga de baterías de plomo ácido.

¡Gracias! El panel solar produce 20V / 330mAh y la batería es de 12V 2.4Amp. Estoy regulando el voltaje a 13.8V. He leído que 10% - 15% de 2.4Amp es una tasa de carga segura... que está entre 240mAh y 360mAh. La razón por la que lo configuré en 13,8 V es que esto (nuevamente, lo he leído) se conoce como carga lenta y debería ser un voltaje seguro para aplicar de forma continua.
Buen punto sobre la conservación de energía.

Un regulador de modo de conmutación reductor proporcionará una salida de voltaje constante (o en su mayoría constante, bajo una carga pesada, caerá unos pocos milivoltios) independientemente de su voltaje de entrada, siempre que esté dentro del rango de voltaje de entrada permitido, en este caso al menos por encima 14V. Obviamente la entrada tiene que ser mayor que la salida

En general, un regulador de modo de conmutación regulará mediante un circuito de retroalimentación, generalmente establecido por un divisor de voltaje simple. Estas resistencias se conectarán al pin FB y al voltaje de salida. Lo que digo es que el regulador emitirá un voltaje basado en su voltaje de salida.

"Lo que estoy diciendo es que el regulador emitirá un voltaje basado en su voltaje de salida". - Sospecho que esta declaración hará que las cosas sean muy confusas para alguien que aún no esté familiarizado con este tipo de dispositivos.