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- ELETTRONICA OGGI 434 - MARZO 2014
POWER
SOLARE
riutilizzare l’architettura fondamentale. Una proposta di
realizzazione pratica viene riportata in figura 3.
Un approccio di questo tipo ha tre vantaggi.
1 - Ottimizzazione di sistema semplice e veloce
All’interno di questa soluzione si possono distinguere
quattro sistemi principali: LED, batteria, cella solare ed
elettronica di potenza. Il profilo di carica della batteria
dovrebbe essere controllato al fine di migliorare sia l’ef-
ficienza di carica sia il suo ciclo di vita, ma l’efficienza
di carica complessiva dipende anche dall’efficienza della
cella solare. L’inclusione di un profilo MPPT nell’algoritmo
di conversione di potenza dovrebbe aumentare l’efficien-
za complessiva della conversione di potenza da solare a
elettricità. Il risultato è una riduzione delle dimensioni del
pannello solare, a fronte del raggiungimento degli obiettivi
di carica. La riduzione delle dimensioni influisce positi-
vamente sul fattore di forma del prodotto, e offre alter-
native ai progettisti per migliorarne il “look” complessivo
del prodotto. La qualità della luce potrebbe essere una
caratteristica critica nell’applicazione target, come accade
nel caso di utilizzo come lampada da lettura. La qualità
dell’illuminazione può essere attribuita alla forma d’onda
della corrente, il che si traduce nella necessità di imporre
una tolleranza più stretta alla corrente di pilotaggio del
LED o di prevedere funzioni di variazione della lumino-
sità. L’implementazione con un microcontroller consente
ai progettisti di procedere a un’ottimizzazione globale,
dall’efficienza dei componenti alla solidità complessiva del
sistema, alla durata operativa.
2 - Scalabilità in un ampio intervallo di potenza
Una singola cella solare, batterie ricaricabili NiMH standard e
un limitato numero di LED operanti con correnti di pilotaggio
comprese tra 20 e 75 mA possono alimentare una compatta
luce portatile da lettura. Sostituendo i componenti della cate-
na di potenza, compresi MOSFET di potenza e trasformatori
subito disponibili, è possibile ampliare il range di potenza
in tempi brevi per soddisfare le esigenze di illuminazione di
sicurezza per esigenze commerciali o di intera comunità. Il
numero di celle solari può essere aumentato, le batterie NiMH
standard possono essere sostituite con pacchi batterie speci-
fici, mentre possono essere usati LED ad elevata intensità e
alta corrente di pilotaggio (anche superiori a 350 mA).
3 - Flessibilità della piattaforma per un rapido adattamento
all’evoluzione tecnologica
Celle solari più evolute o nuovi LED con specifici requisiti di
pilotaggio possono essere utilizzati in tempi brevi per lo svi-
luppo di nuovi prodotti.
Quando questi prodotti vengono usati, il riscontro da parte
degli utenti può far sorgere altre necessità, anche se non di
fondamentale importanza. La flessibilità quindi non riguarda
solo le prestazioni ma coinvolge anche altre funzionalità come
ad esempio la diagnostica, grazie al quale un dispositivo può
comunicare tempestivamente le proprie esigenze di manu-
tenzione.
La soluzione consente una rapida implementazione dei
miglioramenti che soddisfino le esigenze del cliente, e di
accogliere perfettamente ogni progresso di questa tecno-
logia emergente.
Q
Fig. 3 – Suggerimento di architettura basata su MCU
