Regulacja przetwornicy XL4015 do ładowania MPPT akumulatora 12V

Koledzy,
zakupiłem sobie przetwornicę na XL4015 z regulacją napięcia i prądu wyjściowego do różnych eksperymentów.
Opis i schemat można znaleźć tu:
https://www.electroschematics.com/dc-module/
Zastanawiam się nad jej lekką modyfikacją aby zaczęła działać jako ładowarka MPPT akumulatora 12V z panela solarnego 20W (~20V, ~1A).
Przyjmuję, że na wejściu przetwornicy należy utrzymać napięcie ~19V jako napięcie maksymalnej mocy przy różnym nasłonecznieniu. Prąd wyjściowy zależny by był od napięcia wejściowego: spadnie napięcie WE - spadnie prąd WY. Napięcie wyjściowe ok. 14V.
Wstępnie myślę nad podaniem napięcia wejściowego przez Zenera i rezystor jak na rysunku poniżej:


Dobrze kombinuję?

Zaznaczyłem na czerwono:

atom1477 napisał:

Generalnie układ TL431 na tym schemacie też nic nie robi.

Po czym to wnosisz?

Jest przez potencjometr 10k:

Myślę, że ten układ ma szanse działać poprawnie. Co prawda nie ma wiadomo na jakie napięcie jest dioda Zenera ale przypuszczam, że ok. 16V.

Napięcie odniesienia z TL431 to 2,5V, na potencjometrze 0,3V przy założeniu, że napięcie wejściowe jest poniżej napięcia czerwonej diody.

Jeśli ślizgacz potencjometru ustawić na np. 0,15V to układ będzie w równowadze ograniczając prąd wyjściowy przetwornicy do 3A, gdyż wtedy na boczniku odłoży się 150mV.

Równowagę układu zapewnia połączenie wyjścia (1) LM358 z wejściem sprzężenia zwrotnego XL4015.

Jeśli teraz słońce wyjdzie zza chmury i na wejściu wzrośnie napięcie na tyle, by zainicjować przepływ przez diodę Zenera to spowoduje to zwiększenie napięcia na potencjometrze a tym samym na jego ślizgaczu, czyli na wejściu (-) wzmacniacza.

Potencjał wyjścia (1) obniży się wobec czego przetwornica podniesie napięcie wyjściowe (tak, by na wejściu FB uzyskać 1,25V) zwiększając tym samym prąd w obwodzie ładowania.
Oczywiście napięcie na boczniku odpowiednio wzrośnie dążąc do osiągnięcia nowej wartości zmienionej przez prąd diody Zenera.

Warto podczas uruchamiania przyjrzeć się wyjściu (1) wzmacniacza. Jakkolwiek LM358 do zbyt szybkich nie należy, to potrafi się wzbudzać.
Jest tam co prawda kondensator ale warto tam zajrzeć oscyloskopem. Dobre wyniki daje wstawienie w obwód wejścia rezystora i dołączenie niewielkiego (czasem 10n załatwia sprawę) kondensatora pomiędzy wyjście a wejście (-).

Dodano po 12 [minuty]:

He, he, he. Ale się rozpisałem a to przecież gotowa przetwornica

Zamiast diody Zenera, która jako gotowy element ma określone napięcie dałbym układ zastępujący diodę, ale zapewniający regulację potencjometrem wynikowego napięcia. Można do tego celu użyć LM4041.

Przetestowałem układ z diodą Zenera 18 V, bez rezystora w szeregu. Jako obciążenie użyłem rezystorów mocy, a nie akumulatora.
Prąd wyjściowy był nieznacznie zwiększany od ustawionego potencjometrem.
Zmieniłem miejsce podłączenia Zenera i jest lepiej.



Potencjometrem ustawiłem minimalny prąd wyjściowy.
Po zwiększeniu napięcia wejściowego, prąd wyjściowy rósł w oczekiwanym zakresie do wartości wynikającej z napięcia wyjściowego i rezystancji obciążenia.
Po ustawieniu zasilacza w tryb stabilizacji prądu, napięcie wejściowe przetwornicy miało wartość ok. 18 V.

Biorę to pod uwagę.
Dla Iwy=100 mA, rezystancja między masą a ślizgiem potencjometru ma ok. 120 Ω.
Teoretycznie, nieobciążony panel może dać 22 V, co przełoży się na ok. 4 V na ścieżce potencjometru (~0,133 W). Może zmienię go na dwa rezystory.