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恳请指教,这个太阳能跟踪器电路实际是否行的通?

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楼主
未知数|  楼主 | 2007-10-28 20:58 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    恳请大虾指教,这个是我理论上画出来的电路:太阳能跟踪控制器。不知道实际能否行的通,希望大虾帮忙修改,这样我在实际制作中也好少走些弯路,多谢了。

    电路原理图如图所示,两个光敏二极管放在挡板两侧,运放LM393构成两个电压比较器,电源电压是+24V,上面的3个CA3240构成一个差分放大器,和下面的3个CA3240对称,用于放大采集点电压,光敏二极管在受到光照后电流发生变化,经过100欧的采样电阻转换成微小电压信号,经过差分放大器放大后输入后面的比较器,比较器用LM393构成(迟滞比较器),比较器输出电压驱动后面的三极管(我用的是功率管TP22),当两个光敏二极管受到的光照一样时,比较器两输入端的电压相等,三极管截止。假设上面的光敏二极管D1受到光照,那流过的电流增大,经过差动放大后,上面比较器LM393A的负端输入电压增大,比较器输出低电平,上面的三极管截止,而下面LM393B的正端输入电压增大,下面的三极管饱和导通,电机正转;同时由于下面光敏二极管所受到的光照相应的减少,所以上面LM393比较器的正端输入电压就减小,这样迟滞比较器的上下门限差就会减小,灵敏度应该能相应提高。反之则反转,直到两边照度相等为止。这样电机就在“转--停--转--停”之间不断运动,保证太阳能电池板始终朝向太阳。 
  不必担心第二天早晨它能否自动退回。早晨太阳升起时,挡板两侧的光照度不可能正好相等,这样,上述控制电路就会控制电机,从而驱动接收装置向东旋转,直至太阳能接收装置对准太阳为止。 

    其中采样电阻RD采用精密绕线电阻(100欧的),R1取50欧,比较器的输入端电阻是100欧,不知道这样的阻值取法是否合理呢?电机是12V的直流电机,驱动三极管是否要用大功率管呢?请大虾帮忙看下,这样的取法是否合理呢?

    另外,还想问几个比较弱的问题,光敏二极管下的采样电阻用小阻值的话,就应该用放大电路,但是如果我用个大电阻做采样电阻,比如说50K的,那么即使很小的电流变化也能转化成比较大的电压,那么是不是就不用用放大,直接接入比较器就行了?

    现在这个电路是我理论上画出来的,不知道实际中有什么要更加注意的地方呢?这个电路实际中行的通么?是不是比较耗电呢?
    还有,比较器的设计有什么不妥的地方么?这样用,在实际中是否工作会不稳定呢?是否要另设基准源?
    运放和比较器的选型有没有什么问题?在抗干扰上有什么要注意或者是改动的地方么?
    
    还想问个题外的,电阻的取值有什么规矩没有,还是随便取呢?我这个电路中的放大倍数确定后,阻值就是随便取的。
    恳请大虾指教一二,多谢了。同时希望能够传授点调试经验。

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沙发
taoest| | 2007-10-28 21:20 | 只看该作者

可行

但是你的电路过于复杂,而且电机驱动方式不对,应该用4管驱动。
另外,早上太阳出来的问题要认真考虑。
还有晚上没有太阳了之后,电机会不会一直转,因为光敏二极管总是有差异的。

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板凳
未知数|  楼主 | 2007-10-28 21:27 | 只看该作者

多谢指教

 多谢,不过关于"晚上没有太阳了之后,电机会不会一直转?"的问题.我想应该不会吧,因为比较器是迟滞比较器,应该有一定的抗干扰作用的吧?也结实允许它有一点小波动的.
 至于电机驱动问题,我还得在查下,好象确实不太对.

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地板
3.3v| | 2007-10-28 22:15 | 只看该作者

找个带AD的单片+光敏

间时判断一下.

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5
sillboy| | 2007-10-28 23:01 | 只看该作者

收藏了

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6
兰天白云| | 2007-10-29 09:13 | 只看该作者

个人见解

1:光敏二极管差异性很大
2:放大电路不用这么复杂,一个放大器就行(共2个)
3:LM393比较器接法错误
4:电机驱动还要研究

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7
zusen| | 2007-10-29 09:43 | 只看该作者

借问一声

R21 R23 R24 R26 都用10K,能带得到电机????

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8
5880527| | 2007-10-29 09:56 | 只看该作者

这个问题好象有人讨论过

建议整个时钟芯片,根据本地经纬度和时间算出当前太阳高度,时钟芯片几年下来精度都还是可以的,只是这样通用性太差,不能用于大量的产品

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9
davidli88| | 2007-10-29 10:01 | 只看该作者

太阳跟踪伺服的重点

太阳跟踪伺服的重点,不在于角度的调整灵敏度,而在于控制系统失去光照后不要抓狂,它需要按照地球的自转角速度,并结合纬度,定时作一定的转向。

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10
guosr| | 2007-10-29 13:15 | 只看该作者

纯硬件的日光伺服不可靠

    如果遇到多云天气,云层的漫射、反射就会逐渐显著;刮风下雨,让一些灰尘积聚在光敏管上,让两个管子的灵敏度失真,也同样的影响伺服效果。
    如果你运气不好,附近的一栋建筑的幕墙反射的阳光照在你的光敏管上,那么……

    一般来说,还是主要借助经纬度、时钟来推算太阳的位置,再结合一点光感应装置来调整。
    而且要承认这种东西不可能绝对的可靠,只能追求一个相对满意的效果。

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11
lhkjg| | 2007-10-29 15:38 | 只看该作者

同意楼上的观点,但是借助经纬度的话是不是成本就上去了

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12
未知数|  楼主 | 2007-10-29 19:49 | 只看该作者

多谢各位

   关于电机的驱动问题,我想的过于简单了,另外也没细查过,确实有些问题.
时钟芯片以及计算经纬度的方法没办法用,因为没有芯片,老师也不希望用.一句话,用可控芯片的方法暂时行不通了.

   迟滞比较器应该就是这样的吧?这样用LM393不对么?要加上拉电阻?请指教下.

   还有放大的问题,我这样用是想这样应该输入阻抗大,共模抑制比大,这样能相对的抗干扰大些吧?因为光敏二极管不够稳定的.但是这样又搞成仪用放大的形式了.

   另外,如果我用光敏电阻呢?直接从采集点接如比较器就行了么?

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13
zhoushihua| | 2007-10-29 20:00 | 只看该作者

我是新手

先来探探路,以后多来

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14
兰天白云| | 2007-10-30 15:36 | 只看该作者

光敏电阻

这想法不错

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15
未知数|  楼主 | 2007-10-30 20:45 | 只看该作者

请问兰天白云

我改用光敏电阻,然后在采集点加个同相放大就可以了吧?
LM393,我又细看了资料,果然要加10K的上拉电阻,我太想当然了,都没好好看资料
还有,电机一般都是四管驱动,但是我这个电路只是把其中的两个管子相应的用导线代替了,只控制两个管子应该也不会有问题吧?
请指教,多谢了.

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16
兰天白云| | 2007-10-31 07:59 | 只看该作者

我也不是很懂

1:用光敏电阻,然后在采集点加个同相放大就可以了吧?  可以
  但用光敏二极管,然后在采集点加个同相放大也可以啊.
  光敏二极管的参数没仔细看过.
2:LM393,不仅仅是上拉的问题,你这样接会使两个比较器同时输出高电平
3:一般把电机接成H型驱动

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17
未知数|  楼主 | 2007-11-1 20:38 | 只看该作者

为什么会使两个比较器同时输出高电平呢?

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