2023年10月19日 星期四

基礎電子學.整流二極體.充電與太陽能板

 基礎電子學.整流二極體.充電與太陽能板


電的流動和水的流動相似.水由高位流向低位.

負電子由高電壓流向低電壓.

電流量和電池的容量會和充電時間有關,

另注意電線粗細要搭配電流大小以免過熱燒毀,

一般使用上電源供應電壓應和負載設備需求電壓一致.

若電源電壓過高則設備將會燒毀.

例19V電源只能用在19V電器.220v只能用在220v電器.

若220v電力用在110v電器則會燒毀.

但在充電時充電器電壓需高於電池電壓約1.15~1.2倍左右.

例如電池額定3.7v則電源需4.4v左右.

一般手機用USB5V充電器.但手機內部降壓到4.4v再到3.7v電池.

例如車輛在12v電瓶充電時發電機的電壓應為13.8v.

而電池的標示容量單位為mAH或AH.

例如2000mAH=即輸出2000mA下可使用1小時H.

或是6AH=在輸出6A設備可使用1H小時.

各設備基本上輸出端不可輸入電力.

充電器的輸出端輸入了電力可能導致充電器燒毀.

而電池的輸出端和輸入端都是同個點.

因此充電時需使電力單向流動防止電力回到充電器.

雖說充電壓高於被充電池.但在安全上是必要的防止.

尤其是太陽能板的充電運用是必要的零件.

此時搭配整流二極體使電流作單向移動.

圖示黑線端接負極.三角方向表示電流通行方向.

以電表切至二極體檔或電阻檔量測整流二極體2端.

正向量測為通路.而反向量測將形成斷路.

將二極體串接在電池和燈珠之間.

因18650電池為4v.燈珠為3v所以要多加了100歐電阻.

當電流由電池正極流向燈珠再回到電池負極形成迴路.

但串上整流二極體阻止了電流回負極所以形成斷路燈不亮.

將整流二極體安置在充電器和電瓶之間.電力將呈單向移動.

而防止電力回流至充電器或太陽能板導致損毀.

選用整流二極體時要注意最大耐壓和電流值.以及電線粗細的電流值.

安裝在充電器正向則標記接電池正.反之接在電池負端則標記接充電器負極.

量測電瓶電壓這只剩9v的就算充了也會很快就掉電.一般保持電力下壽命約3年.

選用可調電壓的工業鐵殼電源.將AC插頭線接到電源器.

依電池電壓選擇充電器電壓值比1.15~1.2倍.

要充12V電瓶將電壓調到13.8v.接線加上整流二極體到電池.

接在電瓶的正或負或是接在電源器都可以.依電流方向確認二極體方向即可.

通電後開始充電.量測電瓶和電源器的電壓.

可在充電器和電池之間加裝電流表.可了解充電情況並計算充電時間.

電流表顯示約0.6A.電瓶標示6AH=6A每小時H.

為0.6A的10倍.即電瓶完全無電要充到6AH滿電約要10小時.

剛是用AC110v室電變壓DC13.8V給12v電瓶充電.

現使用太陽能板來當充電器.給電池或手機充電.

將整流二極體串接在太陽能板和電池之間.

若不接或接反會變成電池的電流向太陽能板.可能造成損壞.

可串接或並接太陽能板.來提高電壓電流的需求.

但使用太陽能板供電.會因為雲遮陰影照射強度不穩定.

使得電壓及電流不穩不足而使手機出現錯誤甚至不充的情形.

因此需要穩壓板降壓板.而降壓板充電板穩壓板種類很多種.

依輸入輸出電壓電流等等需求選擇搭配.有可調電壓或不可調的.

而整流二極體已都焊在板上.或是由晶片控制單向的電流流向.

示範使用18650電壓在3.7-4.2v的範圍.

使用4V太陽能板無雲太陽直照可達4.9v

選用簡單的不可調壓充電板.可輸入5v再輸出4.2v給電池.

這種充電板本身已都有防止逆向.因此可不用再裝整流二極體.

充電端焊上電池盒.裝上電池量測回流電壓.

可將太陽能板直接焊線到充電端的外接孔.

也可將太陽能板焊上USB母孔線.

再搭配一般手機充電線.置於太陽下即可開始為電池充電.

當電池充飽後再裝上移動電源給手機充電.

小太陽能板發電功率W瓦數低.

為了加快充電時間提高電流可並接多片.

一樣焊上了USB母孔線加焊了整流二極體.

這次搭配行動充模塊.即可充電又可放電到手機.

充好電池可直接插上燈片或接線到手機.

手機電池容量越來越大.充電時間就會變的很久.

所以運用在應急是比較洽當的.

而且要注意電池在太陽下曬的高溫是危險的.

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