Απλό κύκλωμα φωτός ηλιακού κήπου - με αυτόματη αποκοπή

Ένα πολύ απλό αυτόματο σύστημα ηλιακού φωτισμού για το φωτισμό των διόδων του κήπου σας μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας μερικά LED, μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία και ένα μικρό ηλιακό πάνελ. Το σύστημα ανάβει αυτόματα τις λυχνίες το σούρουπο και τις σβήνει την αυγή.

Πως δουλεύει

Ο σχεδιασμός του κυκλώματος είναι εξαιρετικά απλός και μπορεί να γίνει κατανοητός με τα ακόλουθα σημεία:

Όπως φαίνεται στο δεδομένο διάγραμμα κυκλώματος, ο σχεδιασμός αποτελείται βασικά από ένα ηλιακό πάνελ, ένα τρανζίστορ PNP, λίγα LED, μια μπαταρία και μερικές αντιστάσεις.

Το τρανζίστορ είναι το μόνο ενεργό συστατικό που τοποθετείται ως διακόπτης για να αποτρέψει την τάση της μπαταρίας να φτάσει στα συνδεδεμένα LED κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Κατά τη διάρκεια της ευρείας ημέρας, το ηλιακό πλαίσιο παράγει την απαιτούμενη ποσότητα τάσης που εφαρμόζεται σε όλη την επαναφορτιζόμενη μπαταρία μέσω της διόδου 1N4007 και της αντίστασης R *. Αυτή η τάση φορτίζει τη μπαταρία σταδιακά από την αυγή έως το σούρουπο.

Επιλογή της τρέχουσας αντίστασης περιορισμού

Η τιμή της αντίστασης R * πρέπει να ρυθμιστεί σύμφωνα με τις προδιαγραφές της μπαταρίας για τον περιορισμό του υπερβολικού ρεύματος σε αυτήν.

Η αντίσταση χρησιμεύει επίσης ως η τρέχουσα περιοριστική αντίσταση για τα συνδεδεμένα LED όταν το τρανζίστορ είναι ενεργοποιημένο.

Εδώ έχει υπολογιστεί ως 10 Ohms.

Όσο το ηλιακό πλαίσιο παράγει τη βέλτιστη ποσότητα ισχύος, το θετικό δυναμικό στη βάση του τρανζίστορ το κρατά απενεργοποιημένο.

Ωστόσο, όταν το σούρουπο θέτει στην ηλιακή τάση αρχίζει να μειώνεται και όταν πέφτει κάτω από την ονομαστική δίοδο zener, το τρανζίστορ ξεκινά αργά να διεξάγει, φωτίζοντας σταδιακά τα LEds.

Με πλήρη απουσία ηλιακού φωτός ή όταν είναι εντελώς σκοτεινό, το τρανζίστορ λειτουργεί πλήρως με τη βοήθεια της αντίστασης 1Κ και παράγει πλήρη φωτεινότητα πάνω από τα LED.

Το επόμενο πρωί, ο κύκλος επαναλαμβάνεται ξανά.

Το κύκλωμα μπορεί να τροποποιηθεί με πολλούς διαφορετικούς τρόπους.

Διάγραμμα κυκλώματος

Το παραπάνω διάγραμμα μπορεί επίσης να κατασκευαστεί με τον ακόλουθο τρόπο. Φαίνεται πιο λογικό τώρα καθώς η αντίσταση αφαιρείται από τον πομπό για τη διευκόλυνση της αποτελεσματικής ενεργοποίησης του τρανζίστορ.

Σχεδιασμός PCB

Διαγραμματικό διάγραμμα

Λίστα ανταλλακτικών

Το διάγραμμα δείχνει έναν λανθασμένο αριθμό τρανζίστορ (8050), αντί αυτού χρησιμοποιήστε 8550.

Προτεινόμενες προδιαγραφές ηλιακού πλαισίου

6 έως 8V / 2 watt

Τάση - 6V

Ρεύμα - 330 mA

Τα παραπάνω σχέδια μπορούν επίσης να αναπαραχθούν χρησιμοποιώντας δύο τρανζίστορ NPN όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα:

Κύκλωμα φωτός ηλιακού μονοπατιού με σταθερή τάση

Εάν μια μπαταρία ιόντων λιθίου προορίζεται να χρησιμοποιηθεί για το παραπάνω εξηγημένο κύκλωμα, μια λειτουργία σταθερής τάσης καθίσταται κρίσιμη για την προστασία της διάρκειας ζωής της μπαταρίας και την παράταση της.

Το παρακάτω κύκλωμα δείχνει πώς μπορεί να γίνει αυτό προσθέτοντας ένα απλό κύκλωμα ρυθμιστή ακόλουθου τάσης:

Εάν χρησιμοποιείται μπαταρία ιόντων λιθίου 3.7V, βεβαιωθείτε ότι έχετε ρυθμίσει την προεπιλογή 10K για να επιτύχετε ακριβώς 4V στα σημεία εξόδου όπου η μπαταρία υποτίθεται ότι είναι συνδεδεμένη, κάντε αυτήν τη ρύθμιση χωρίς να συνδέσετε την μπαταρία.

Το επίπεδο 4V διασφαλίζει ότι η μπαταρία δεν υπερφορτίζεται ποτέ (στα 4,2V) και αυτό επιτρέπει επίσης στο κύκλωμα να φορτίζει την μπαταρία χωρίς συνεχή παροχή ρεύματος.

1.5V Solar Garden Light με βελτιωμένα χαρακτηριστικά

Το ακόλουθο ηλιακό φωτιστικό κήπου σχεδιάστηκε από τον κ. Guido, το οποίο περιλαμβάνει πρόσθετα χαρακτηριστικά, όπως υπερφόρτιση και χαμηλή φόρτιση για την μπαταρία και με σκανδάλη Schmidt.

Αυτό διασφαλίζει ότι η συνδεδεμένη μπαταρία δεν επιτρέπεται ποτέ να φορτίζεται ή να αποφορτίζεται πέρα ​​από μη ασφαλή επίπεδα.

Το κύριο πλεονέκτημα του κυκλώματος είναι η χρήση ενός μόνο επαναφορτιζόμενου κυψελωτού AAA, το οποίο είναι σε θέση να ανάψει μια φωτεινή λυχνία LED ύψους 3,3V μέσω ενός συνδεδεμένου κυκλώματος κλέφτη Joule.