Содержание
схема и изготовление своими руками
На чтение 13 мин Просмотров 1.8к. Опубликовано
Обновлено
Содержание
- Устройство солнечного светильника
- Электрическая схема
- Список нужных деталей
- Компоновка фонаря
- Из чего сделать плафон и как собрать светильник
- Как можно улучшить готовую модель
Садовые светильники, работающие от солнечных батарей – удобное и полностью автономное решение. Для него не нужно тянуть кабель и тратить деньги на коммуникации, оборудование стоит недорого, а при желании его можно сделать своими руками. Все комплектующие есть в продаже, надо изучить схему, купить все необходимое и провести работу по простой инструкции.
Самодельный садовый светильник может быть стильным.
Устройство солнечного светильника
В первую очередь нужно разобраться, из каких частей состоит конструкция и как она работает. Садовые светильники имеют простое устройство, так как в них есть только то, что нужно:
- Корпус, внутри которого располагаются детали. Чаще всего это пластиковый кожух в верхней части, а нижняя сделана в виде сужающейся книзу стойки, чтобы ее можно было просто воткнуть в землю. Пластик атмосферостойкий и ударопрочный, поэтому не повреждается ультрафиолетовым излучением и не трескается при случайных ударах.
- Защитное стекло. Есть плоский элемент в верхней части и рассеиватель сбоку. Чаще всего материалом изготовления выступают полимеры, поэтому даже при разбивании на участке не будет опасных осколков.
- Солнечная батарея, обычно небольшой элемент площадью около 9 квадратных сантиметров. Качество может отличаться, поэтому и работают светильники по-разному. При выборе готового варианта нужно внимательно осмотреть поверхность панели, она должна быть идеально гладкой, без трещин и повреждений.
- Аккумулятор накапливает преобразуемую солнечной батареей энергию, чтобы в темное время обеспечить работу светильника. Емкость и конструкция могут отличаться, все зависит от цены изделия. При покупке можно уточнять этот момент, так как от него напрямую зависит время автономной работы.
- Светодиоды обеспечивают хорошее освещение при минимальном потреблении энергии. Количество зависит от яркости, обычно ставятся небольшие варианты, которые экономно расходуют электричество.
- Фоторезистор или датчик освещенности автоматически включает подсветку на участке в вечернее время. При уменьшении количества света в этом узле меняется сопротивление и загорается свет.
- Контрольная плата является соединяющим элементом, который связывает между собой все узлы и обеспечивает их работу.
Садовые светильники могут сделать участок намного уютнее.
У этого варианта много преимуществ:
- Автономность: не нужно проводить проводку, делать проект и т.д. Можно просто поставить светильник в любом месте и он сразу начнет работать.
- Оборудование дает рассеянное освещение, которое не бьет по глазам, но обеспечивает хорошую видимость на участке в темное время.
- Не требуются уход и обслуживание. Достаточно несколько раз за сезон протереть пыль, чтобы солнечная батарея легче накапливала энергию, а свет лучше рассеивался.
- Светильники безопасны для детей и домашних животных. В них нет никаких вредных веществ и острых деталей.
В продаже есть очень много разнообразных моделей.
Электрическая схема
Здесь показана самая простая схема, с которой разобраться сможет даже начинающий мастер, который никогда не занимался созданием садовых светильников и других подобных изделий. В системе всего 7 составляющих.
Используя эту схему собрать садовый светильник не составит труда.
Чтобы разобраться в схеме и понять, для чего нужны те или иные детали, надо рассмотреть, как работает готовое изделие:
- Когда солнечный свет попадает на поверхность, транзистор находится в закрытом состоянии. Поэтому накапливаемая энергия подается на аккумуляторную батарею и заряжает ее.
- После заката солнца, когда свет не попадает на фотоэлемент, транзистор открывается и напряжение подается на светодиоды. То есть, все возможное время днем оборудование заряжается, а с наступлением сумерек включается.
- Время работы светильника напрямую зависит от емкости аккумулятора и мощности светодиодов, используемых в конструкции. Обычно подбирают составляющие так, чтобы хватало на 6-8 часов работы.
Читайте также
Как работают солнечные батареи
Если есть вышедшие из строя садовые светильники, некоторые детали можно взять оттуда.
Схема светильника на солнечной батарее этого типа самая простая, поэтому лучше сначала попрактиковаться на ней, прежде чем переходить к более сложным решениям.
Список нужных деталей
В этом перечне всего 7 элементов, большую часть деталей можно найти в магазине радиоэлектроники. Но чтобы сэкономить, можно заказать комплектующие через “Алиэкспресс” или другие подобные сайты. Главное – подбирать все детали по маркировке, чтобы в итоге получилась работоспособная конструкция:
- Резистор на 3,6 кОм.
- Резисторы на 33 Ом (зависит от количества и мощности светодиодов).
- Диод 1N5391 или аналоги (есть как импортные, так и отечественные варианты).
- Транзистор 2N4403 (могут быть другие виды с подходящими характеристиками).
- Аккумуляторная батарея на 3,6 В. Лучше подбирать литий-ионные, так как никель-кадмиевые не отличаются надежностью.
- Солнечная фотопанель, лучше всего подойдут монокристаллические варианты как самые производительные и долговечные. Можно использовать и поликристаллические элементы. Главное – выбрать изделия сорта А или В, не брать варианты С и тем более D, так как они по характеристикам намного хуже, а срок службы меньше.
- Светодиоды. Можно использовать 1 элемент на 3 Вт, но лучше взять 3 штуки мощностью 1 Вт. В этом случае хорошо использовать DIP-диоды, так как они лучше работают в условиях открытого воздуха, чем SMD.
Детали, которые необходимо иметь под рукой при сборке садового светильника.
Стоит заранее определить, в каком корпусе скомпоновать все узлы. Подойдут любые варианты, которые обеспечат удобное расположение деталей. Также надо приобрести паяльник и все материалы для пайки, если их нет под рукой.
Компоновка фонаря
Проводить работу нужно на столе, который хорошо освещен, а под рукой есть все необходимое. Может понадобиться пинцет, нож и другие инструменты. Также лучше иметь под рукой несколько проводов. Соединять части по схеме можно двумя способами:
- Использовать универсальную монтажную плату или сделать ее самостоятельно. В этом случае основные узлы будут скомпонованы в одном месте и надежно закреплены. Купить проще всего в магазинах радиоэлектроники, там есть варианты разного размера, поэтому подобрать несложно.
- Если платы под рукой нет, можно соединить детали навесным способом. У всех деталей ножки длинные, поэтому их можно соединять даже без использования проводов, но если нужно вынести какие-то детали подальше (например, вывести солнечную батарею наружу или выставить светодиоды), использовать медные провода в изоляции.
Продумайте расположение деталей заранее, разложите и примерьте их, чтобы понимать, как лучше соединить. На этом этапе можно внести поправки и избежать ошибок и сложностей.
Плата используется во всех готовых светильниках.
Из чего сделать плафон и как собрать светильник
После выбора варианта компоновки нужно подобрать корпус, чтобы защитить изделия от атмосферных воздействий. Это может быть небольшая пластиковая емкость, которая плотно закрывается или стеклянная баночка с крышкой. Чтобы сделать светильник на солнечных батареях своими руками, нужно следовать инструкции:
- На выбранном плафоне (его верхней части) закрепить солнечную батарею. К ней должны быть прикреплены контакты, если их нет, впаивается контактная дорожка. Лучше всего приклеить на двухсторонний скотч, но сильно прижимать не надо. Контакты пропустить через крышку или другой элемент, предварительно сделав небольшие отверстия в подходящих местах. После того, как провода протянуты, отверстия заделать небольшим количеством атмосферостойкого герметика, влага не должна проникать внутрь.
- Внутри корпуса нужно закрепить отсек для аккумуляторной батареи, его проще всего приклеить на герметик или клеевой пистолет. Далее расположить все остальные детали по схеме, надежно соединяя их. Если в работе не используется печатная плата, можно закрепить небольшой кусок пенопласта и вставлять ножки электронных элементов в него, чтобы они хорошо зафиксировались.
- Светодиоды обычно располагают в нижней части. Если используется баночка, ничего особенно делать и не нужно. Но для повышения яркости можно собрать отражатель, используя толстую фольгу или компакт-диск, нарезанный на кусочки подходящего размера. Определить качество освещения сложно с первого раза, лучше попробовать разные варианты, чтобы подобрать тот, который будет светить лучше всего.
- Если используется непрозрачный плафон, то одну из его стенок или нижнюю часть нужно вырезать и вставить рассеиватель или кусок прозрачного пластика подходящего размера. Тут нужно исходить из ситуации и подбирать то, что есть под рукой. Можно использовать рассеиватели или стекла от старых светильников или фонариков. Чтобы закрепить элемент и сделать соединение водонепроницаемым, лучше использовать прозрачный герметик, стойкий к ультрафиолету.
- После соединения всех деталей схемы надо обязательно проверить ее работоспособность. Если все нормально, соединения нужно загерметизировать специальным карандашом или составом для контактов. Перед сборкой корпуса стоит прогреть его изнутри феном, чтобы убрать излишки влаги и предотвратить окислительные процессы внутри.
- Можно прикрепить к готовому светильнику ножку, чтобы втыкать его в землю в подходящем месте, а можно подвешивать его. Для этого снаружи проще всего сделать крючок или петельку.
Читайте также
Самодельный фонарик своими руками
Проверка работы системы перед сборкой.
com/embed/B9k6abf-TZc?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
Как можно улучшить готовую модель
Если купленные садовые светильники не работают как положено, или их характеристики не соответствуют заявленным, можно провести некоторые доработки. Они помогут улучшить конструкцию и обеспечат качественный свет:
- Если светильник дает тусклый свет, стоит разобрать его и убрать один из резисторов. На его место ставится перемычка, делать все надо аккуратно, чтобы не повредить другие узлы. Обычно этого достаточно, чтобы яркость возросла на порядок.
- Когда свет вначале яркий, но через короткий промежуток времени становится тусклым, а потом гаснет, нужно добавить резистор примерно на 50 кОм. Это позволит системе ярко светить как минимум на несколько часов больше.
- Еще одна типичная проблема – свет гаснет через несколько часов после наступления темноты. Чаще всего это происходит из-за того, что изготовитель сэкономил на аккумуляторной батарее и поставил вариант с маленькой емкостью. Нужно разобрать корпус и проверить номинал батареи, если он 600 мАч и меньше, поменять на модели от 1000 мАч или больше, все зависит от производительности солнечного модуля. Подбирать аккумулятор из расчета – 8 часов работы светодиодов плюс запас примерно в 30%.
- В некоторых моделях стоит один светодиод, что не дает качественного света. В этом случае нужно уточнить его мощность, после подобрать 3 диода, которые в сумме будут потреблять примерно столько же энергии и расположить их по периметру плафона под углом примерно в 120 градусов.
- Можно вместо стандартного светодиода впаять RGB-вариант и тогда свет будет переливающимся.
Устройство готовых светильников несложное, разобраться в нем не составит труда.
Сделать садовый светильник своими руками по силам любому человеку, обладающему хотя бы начальными навыками пайки. Купить комплектующие можно через интернет или в магазине радиоэлектроники. Также пользуясь рекомендациями несложно провести ремонт или улучшить работу готовых светильников.
Схема садового светильника на солнечной батарее
Загородным участкам, особенно с большой площадью, требуется ночное освещение. Эту задачу можно решить разными способами, среди которых все более популярной становится схема садового светильника на солнечной батарее. В первую очередь такие приборы используются для освещения дорожек, обеспечивая безопасное хождение в темное время суток. Подсветка отдельных элементов сада подчеркивает общую направленность и красоту ландшафтного дизайна.
Содержание
Разновидности садовых светильников
Садовые светильники, работающие от солнечных панелей, представлены широким ассортиментом моделей и конструкций.
Они классифицируются по различным параметрам и характеристикам;
- Материалы, применяемые в приборах. Чаще всего – это прочный пластик, металлы и их сплавы, дерево твердых пород. Каждое осветительное устройство монтируется на улице, поэтому для обработки материалов используются специальные средства. Металлы покрываются антикоррозийными составами, а дерево пропитывается веществами, предотвращающими рассыхание и гниение. Плафоны изготавливаются из различных видов стекол. Поверхности могут быть гладкими, максимально пропускающими свет или рефлекторными – наиболее эффективными при пасмурной погоде. Существуют более прочные закаленные стекла, защищающие от механических воздействий.
- Аккумуляторные батареи. Применяются для накопления электроэнергии, полученной из солнечного света. Никель-кадмиевые АКБ обладают мощностью до 700 мА/ч и обеспечивают работу ламп в течение 8-10 часов. Более современными и эффективными считаются никель-металлогидридные модели с высокими технико-экономическими показателями.
- Различные виды кремния, используемые в фотоэлементах. В основном используются монокристаллические и поликристаллические варианты. Первые стоят дороже, но они более эффективны и долговечны. Вторые элементы используются в дешевых моделях поскольку в процессе эксплуатации наступает быстрая потеря потенциала и снижение работоспособности. Они больше подходят для декоративной подсветки и применяются эпизодически в летнее время.
Где устанавливаются
Существует много вариантов установки садовых светильников. Как правило, используется несколько типовых дизайнерских решений, подходящих для большинства объектов. Среди них часто практикуется монтаж настенных фонарей, располагающихся на фасаде здания. Местами креплений служат наружные стены домов и другие вертикальные поверхности (рис. 1).
Данный способ установки требует внимательного выбора точек размещения, поскольку корректная работа будет зависеть от интенсивности потока солнечных лучей. В пасмурные дни заряд АКБ может быть низким и его не хватит на всю ночь. Поэтому рекомендуется дополнительно устанавливать традиционные дублирующие светильники.
Подвесные светильники (рис. 2) имеют много общего с настенными. Однако, использование специальных крепежных элементов, дает возможность устанавливать их в любых местах. Это могут быть ветки деревьев, ограждения и т.д. Можно выделить определенные зоны и создать праздничный декор.
Часто применяется уличный садовый фонарь, устанавливаемый на столбе (рис. 3). Вначале они применялись для освещения городских улиц, а в настоящее время нашли широкое применение на дачах и в загородных домах. Фонари выполняют не только осветительную, но и декоративную функцию.
Парковый светильник на солнечных батареях (рис. 4) устанавливается совместно с большой и мощной солнечной панелью и аккумуляторами повышенной емкости. Такие гелиосистемы обеспечивают продолжительную автономную работу. Корпус изготовлен из качественных материалов и защищен от пыли и влаги.
Газонные светильники (рис. 5), устанавливаются непосредственно на земле. Они оборудованы небольшой ножкой, втыкаемой в грунт или специальной опорой достаточной высоты. Такие приборы легко устанавливаются в любом месте и могут быть перенесены при необходимости.
Еще один вид осветительных приборов изготавливается в форме декоративных элементов (рис. 6). Это могут быть камни, цветы, сказочные персонажи, работающие на батарейках, с помощью которых выделяются наиболее эффектные места садового участка.
Плюсы и минусы
Прежде чем начинать изготавливать садовый светильник на солнечной батарее своими руками, необходимо выяснить их положительные и отрицательные стороны.
Несомненными плюсами осветительных приборов на солнечных батареях являются следующие:
- Не требуется специальных знаний и практических навыков работы с электропроводкой. За счет этого монтаж систем освещения становится быстрее и проще.
- Яркость садовых светильников невысокая, мягкий рассеянный свет не бьет в глаза.
- Отсутствие затрат на электроэнергию.
- Автоматическая работа фонарей очень удобна и в отсутствие хозяев обеспечивает определенную защиту от несанкционированного проникновения на участок.
- Обслуживание светильников легкое и простое: достаточно всего лишь регулярно протирать фонари и панели от пыли и грязи.
- Продолжительные сроки эксплуатации, защита от негативных воздействий.
Основным минусом является слабый ресурс встроенной аккумуляторной батареи. В большинстве случаев ее не хватает на всю ночь, поэтому приходится устанавливать фотореле или датчики движения. Тусклый свет фонарей не всегда дает качественное освещение, в некоторые места приходится устанавливать обычные светильники. При пасмурной погоде скорость зарядки снижается почти в два раза, соответственно сокращается и период освещения в ночное время. Серьезным недостатком считается высокая стоимость качественного мощного оборудования.
Если все же принято решение об использовании автономных светильников, следует изучить типовое устройство и конструкцию одного из них.
Как устроен садовый светильник
Электрическая схема садового светильника на солнечных батареях будет примерно одинаковая для всех подобных устройств. Однако, используемые компоненты, могут различаться между собой по многим показателям, что влияет и на конечные технические характеристики того или иного прибора.
Стандартная принципиальная схема светильника на солнечной батарее состоит из следующих деталей и электронных компонентов:
- Корпус. Отличается формой, исполнением, материалами и выбирается, исходя из места установки светильника.
- Солнечная панель – основной источник питания системы освещения.
- Электрические лампы. Обычно это светодиоды, обладающие малой мощностью и высокими показателями светового потока.
- Устройства автоматического управления. К ним относятся датчики движения и освещенности, обеспечивающие включение и выключение прибора в нужные моменты.
- Аккумулятор. Накапливает электроэнергию днем и отдает ее в ночное время. Работает совместно с электронным блоком – контроллером, обеспечивающим оптимальный режим зарядки.
- Коммутационная аппаратура отключает прибор, когда освещение уже не требуется.
Далее нужно выбрать детали с соответствующими параметрами и техническими характеристиками. Будет вполне достаточно 3-4 ультра ярких светодиодов на 1-1,5 вольта, для которых потребуется АКБ на 3000 мАч и выходным напряжением 3,6 В. Светильник будет заряжаться при хорошей погоде в течение 8-10 часов, а светодиоды смогут проработать до 12 часов. Соответственно выбирается и солнечная панель. Лучше всего подойдет устройство с размерами 65х65х3 мм, с током 90 мА и выходным напряжением 4,4 вольта.
Для сборки электронного блока управления потребуются резисторы МЛТ на 22 кОм – 4 шт, транзисторы КТ503 – 2 шт, диод Шоттки 11DQ04 – 1 шт. Все элементы размещаются на плате, а дорожки на ней создаются из медного многожильного провода. После всех подготовительных работ собирается общая схема.
Сборка элементов схемы
Все подготовленные детали светильников на солнечных батареях компонуются в общую схему.
Конфигурация светильника и его устройство выбирается по собственному вкусу. Далее к готовому блоку управления подключаются светодиоды. Вместо обычного выключателя, в разрыв питания рекомендуется установить датчик движения и освещенности. С наступлением темноты светильник будет автоматически включаться, а утром – выключаться. При появлении в зоне ответственности движущегося объекта, автоматика также сработает и прибор включится.
Если используются цветные светодиоды, то можно подключить специальный контроллер, которые будет выполнять регулировки по цветам. Ему потребуется отдельное питание, но это вполне решаемая проблема. В целом, фонарь на солнечной батарее своими руками собранный из подручных материалов, стоит в несколько раз дешевле своих заводских аналогов.
Простая схема солнечного садового освещения — с автоматическим отключением
Очень простая автоматическая система солнечного освещения для освещения проходов в вашем саду может быть построена с использованием нескольких светодиодов, перезаряжаемой батареи и небольшой солнечной панели. Система автоматически включает лампы в сумерках и выключает их на рассвете.
Содержание
Как это работает
Схема чрезвычайно проста и может быть понята со следующими пунктами:
Как видно на данной принципиальной схеме, конструкция в основном состоит из солнечной панели, транзистора PNP, несколько светодиодов, батарея и несколько резисторов.
Транзистор является единственным активным компонентом, который позиционируется как переключатель для предотвращения попадания напряжения батареи на подключенные светодиоды в дневное время.
В светлое время суток солнечная панель вырабатывает необходимое количество напряжения, которое подается на аккумуляторную батарею через диод 1N4007 и резистор R*. Это напряжение заряжает аккумулятор постепенно от рассвета до заката.
Выбор резистора-ограничителя тока
Значение резистора R* должно быть отрегулировано в соответствии со спецификациями батареи для ограничения избыточного тока.
Резистор также служит токоограничивающим резистором для подключенных светодиодов, когда транзистор включен.
Здесь рассчитано как 10 Ом.
Пока солнечная панель вырабатывает оптимальное количество энергии, положительный потенциал на базе транзистора удерживает ее в выключенном состоянии.
Однако, когда наступают сумерки, солнечное напряжение начинает падать, и когда оно падает ниже номинала стабилитрона, транзистор медленно начинает проводить, постепенно зажигая светодиоды.
При полном отсутствии солнечного света или когда совсем темно, транзистор полностью проводит ток с помощью резистора 1K и выдает полную яркость светодиодам.
На следующее утро цикл повторяется снова.
Схема может быть изменена различными способами.
Принципиальная схема
Приведенная выше схема может быть также построена следующим образом. Теперь это выглядит более разумно, поскольку резистор удален из эмиттера для облегчения эффективного запуска транзистора.
Конструкция печатной платы
Иллюстрированная схема
Список деталей
На схеме указан неверный номер транзистора (8050), используйте вместо него 8550.
Рекомендуемые характеристики солнечной панели
От 6 до 8 В/2 Вт
Напряжение — 6 В
Ток — 330 мА
Использование батареи 9 В и ярко-белого светодиода
На следующем рисунке показана сложная, но простая схема солнечного садового освещения в графической форме
R2 — резистор ограничения тока светодиода, который можно рассчитать по следующей формуле:
R2 = напряжение батареи — напряжение светодиода вперед / ток светодиода
R3 — резистор ограничения тока заряда аккумулятора, который может рассчитать по следующей формуле:
R3 = Напряжение солнечной панели — напряжение батареи / 10% от номинального значения батареи в мАч
Напряжение батареи должно быть как минимум на 3 В выше, чем напряжение светодиода.
Напряжение панели должно быть не менее чем на 3 В выше напряжения батареи.
Использование NPN-транзисторов
Описанные выше конструкции можно также воспроизвести с использованием двух NPN-транзисторов, как показано на следующей схеме:
Цепь солнечного освещения с постоянным напряжением выше описанной схеме, функция постоянного напряжения становится решающей для защиты и продления срока службы батареи.
На следующей схеме показано, как этого можно добиться, добавив простую схему повторителя напряжения:
Если используется литий-ионный аккумулятор 3,7 В, обязательно отрегулируйте предустановку 10K, чтобы получить точно 4 В на выходных точках, где батарея должна быть подключена, выполните эту регулировку, не подключая батарею.
Уровень 4 В гарантирует, что аккумулятор никогда не будет перезаряжен (при 4,2 В), а также позволяет схеме заряжать аккумулятор без источника постоянного тока.
1,5 В садовый фонарь на солнечных батареях с расширенными функциями
Следующий садовый фонарь на солнечной энергии был разработан г-ном Гвидо и включает в себя дополнительные функции, такие как отключение перезарядки и низкого заряда батареи, а также триггер Шмидта.
Это гарантирует, что подключенная батарея никогда не будет заряжаться или разряжаться выше небезопасного уровня.
Главной привлекательностью схемы является использование одной перезаряжаемой батарейки-карандаша AAA, которая способна зажечь яркий светодиод 3,3 В через подключенную схему похитителя Джоуля.
Высокомощная цепь садового освещения 12 В
На следующем рисунке показана мощная автоматическая цепь освещения садового крыльца с аккумулятором 12 В 7 Ач. Используемые светодиоды имеют мощность 1 Вт каждый. Поскольку используется 9 светодиодов, общая выходная мощность становится 9 Вт.
Не забудьте подключить диод между R1 и плюсом батареи.
Схема предназначена для автоматического включения светодиодов при достаточном снижении уровня темноты и снижении напряжения на солнечной панели ниже 3 В.
Значения резисторов серии светодиодов можно рассчитать по следующей формуле:
R = питание от батареи — падение напряжения светодиода FWD / ток светодиода
= 13 — (3,3 x 3) / 0,3
Мощность резистора = 2,1 x 0,3 = 0,63 Вт или 1 Вт.
Солнечная панель может быть рассчитана на 18 В, 3 ампера. Характеристики аккумулятора 12 В, 7 Ач. Выходное напряжение солнечной панели регулируется с помощью регулятора напряжения LM338.
Убедитесь, что потенциометр 5K схемы LM338 точно настроен на выработку 14 В для зарядки 12-вольтовой батареи.
О компании Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!
Взаимодействие с читателями
Садовый солнечный свет | Доступна подробная принципиальная схема
— Реклама —
У большинства домов есть сады на заднем дворе или несколько открытых площадок. Установка там садового фонаря обеспечивает видимость в ночное время. А вот при его установке могут возникнуть проблемы, так как проводка может сковывать движение и мешать растениям в саду. Здесь представлена схема солнечного фонаря, который достаточно яркий, чтобы освещать сад, не требуя подключения к сети и, таким образом, снижая счет за электроэнергию.
Цепь солнечного света
Схема солнечного садового светильника показана на рис. 1. Он построен на основе контроллера солнечной лампы IC CL0116 (IC1), миниатюрного солнечного элемента, яркого белого светодиода (LED1) и нескольких другие компоненты.
Рис. 1: Схема солнечного садового светильника
Для этой схемы требуется только одна перезаряжаемая никель-кадмиевая батарея, чтобы белый светодиод горел более пяти часов в зависимости от емкости батареи в ампер-часах (Ач).
— Реклама —
Когда солнечный свет падает на солнечный элемент в дневное время, солнечный элемент заряжает перезаряжаемую батарею и выключает LED1. обеспечивает постоянный ток, чтобы зажечь LED1. Поскольку солнечный элемент действует как датчик света, нет необходимости в фототранзисторе или светозависимом резисторе для автоматического переключения светодиода в темноте.
Контроллер лампы
IC Контроллер лампы CL0116 представляет собой специализированную интегральную схему (ASIC), в которой секции солнечной зарядки и управления светодиодами интегрированы в микросхему. Для создания импульсного источника питания с КПД более 90% требуется только внешняя катушка индуктивности. Он предлагает преимущества низкой рассеиваемой мощности, низкого минимального рабочего напряжения и автоматического переключения от заката к рассвету.
Микросхема CL0116 выпускается в корпусе TO-94, а ее общая схема может быть помещена в спичечный коробок. Для светодиода нет необходимости во внешнем токоограничивающем резисторе, поскольку схема драйвера светодиода встроена в микросхему контроллера.
ИС работает при напряжении от 0,8 В до 3,0 В. Напряжение на выводе SBAT не должно превышать 3,0 В. Для лучшей защиты подключите стабилитрон на 2,7 В между контактом SBAT и землей, чтобы поддерживать 2,7 В, если напряжение солнечного элемента превысит 2,7 В.
Солнечная батарея
Солнечной батареи 1,5 В, 100 мА достаточно для зарядки аккумулятора и включения светодиода. Он может быть монокристаллическим или поликристаллическим. Номинальный ток солнечной батареи не должен превышать 800 мА. Для лучшей производительности используйте солнечный элемент с номинальным током ниже 400 мА.
Конструкция и испытания
Схема печатной платы садового солнечного светильника показана на рис. 2, а расположение компонентов на рис. 3.
Рис. 2: Схема печатной платы садового солнечного светильникаРис. 3: Компоновка компонентов для печатной платы
Загрузите PDF-файлы печатной платы и компоновки компонентов:
щелкните здесь
Соберите схему вместе со светодиодом на печатной плате. Используйте провод длиной не более 5 см для подключения светодиода 1 к микросхеме. Для схемы можно использовать готовый индуктор. Для лучшей производительности и эффективности используйте низкое значение эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) катушки индуктивности для цепи.