цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Как сделать простой автоматический садовый светильник с питанием от солнечной панели своими руками

Как сделать простой автоматический садовый светильник с питанием от солнечной панели своими руками

Автор: Mike(admin) от 13-01-2020, 23:15

Автоматический садовый фонарь своими руками


Для тех, кто увлекается садоводством, садовый светильник позволит вам любоваться красотой своих растений даже в ночное время. Эти фонари, как правило, размещаются внутри садового участка, вдали от электрических розеток, потому что не рекомендуется прокладывать провода через садовую почву, которая большую часть времени будет мокрой. Здесь выходят на сцену садовые фонари на солнечных батареях. Эти фонари будут иметь батарею, которая будет заряжаться от солнечной панели в дневное время, а в ночное время энергия от батареи будет использоваться для питания ламп, и этот цикл каждый раз повторяется.


Как сделать простой автоматический садовый светильник с питанием от солнечной панели своими руками

В этом проекте мы собираемся сделать простой и дешевый солнечный садовый светильник. Солнечная панель будет заряжать литиевую батарею в дневное время, а когда придет ночное время, батарея включит свет до дневного времени. В отличие от других схем, мы не будем использовать микроконтроллер или датчик, потому что идея проекта состоит в том, чтобы уменьшить количество компонентов, чтобы снизить цену и сложность схемы.


Прежде чем выбрать компоненты и нарисовать принципиальную схему, важно выбрать нагрузку для нашего проекта. Под нагрузкой мы имеем в виду фонарь, который мы будем использовать в нашем проекте. Потому что номинальное напряжение и ток света решают, каким образом можно спроектировать схему.


Светодиоды, которые мы используем в этом проекте, являются обычными китайскими светодиодами с рабочим напряжением 3,2 В с максимальным прямым напряжением 4,5 В. Поэтому, если два светодиода соединены последовательно, прямое напряжение будет 6,4 В. Светодиоды, используемые в нашем проекте, показаны на следующем изображении.


Светодиоды

Таким образом, литиевая батарея 7,4 В сможет обеспечить минимум 6,4 В (полностью разряженное состояние) до максимального 8,4 В (полностью заряженное состояние). В итоге этом проекте в качестве источника питания используется литиевая аккумуляторная батарея 7,4 В, как показано на этом изображении.


литиевая батарея

Аккумулятор, выбранный для этого приложения, будет иметь встроенную схему защиты, которая защитит аккумулятор от перезаряда, глубокого разряда и короткого замыкания. Если ваша батарея не обеспечивает эти функции, обязательно используйте внешний модуль защиты, потому что литиевые батареи могут стать очень нестабильными и могут даже взорваться при неправильном обращении.


Схема автоматического солнечного светильника для использования в саду будет состоять из двух частей. Одна часть - цепь зарядки, а другая – цепь для управления светодиодами. Первая часть приведена далее.


Как сделать простой автоматический садовый светильник с питанием от солнечной панели своими руками

N-канальный МОП-транзистор (MOSFET) Q2 IRF540N используется для управления зарядом. Потенциометр R1 используется для установки уровня напряжения батареи путем управления напряжением затвора на N-канальном МОП-транзисторе Q2. Выпрямительный диод Шоттки D1 – это SR160, диод Шоттки 1A 60 В, который используется для защиты аккумулятора от обратной полярности, а также для блокировки обратного потока в условиях разрядки. Выходной диод Шоттки D2 используется для изоляции напряжения зарядного устройства от напряжения аккумулятора.


Другая часть схемы используется для включения светодиодов в темное время суток. Это делается другим P-канальным MOSFET Q1, который называется IRF9540. Затвор MOSFET управляется напряжением энергии солнца. Таким образом, всякий раз, когда солнечные элементы создают напряжение, MOSFET остается выключенным, но в темное время суток или ночью элементы не производят напряжение, и MOSFET включается. При использовании P-канала MOSFET, дополнительные LDR и схема компаратора полностью исключаются.


Теперь перейдем непосредственно ко второй части схемы, где светодиоды подключены последовательно-параллельно. Два последовательных светодиода увеличивают прямое напряжение в два раза, чем один светодиод, но ток, протекающий через светодиоды, делится. 4 параллельных соединения выполнены с двумя последовательными светодиодами. Несколько параллельных светодиодов увеличивают ток и влияют на резервный аккумулятор.


Как сделать простой автоматический садовый светильник с питанием от солнечной панели своими руками

На следующем изображении показана распиновка транзисторов IRF540N и IRF9540, которые мы будем использовать в проекте.


распиновка транзисторов IRF540N и IRF9540

После того, как на макетной плате будет собрана схема солнечного садового освещения, конструкция может выглядеть следующим образом.


Как сделать простой автоматический садовый светильник с питанием от солнечной панели своими руками

Мы использовали следующую солнечную панель на 10 Вт с максимальным напряжением 18 В и максимальным током 0,56 А.


солнечная панель

Когда солнечная панель находится под ярким солнечным светом, потенциометр дает напряжение 8,5 В на D2. Это связано с зарядным напряжением, так как напряжение литиевой батареи будет 8,4 В, когда она полностью заряжена. Когда батарея начинает заряжаться, амперметр подключается последовательно с батареей для проверки тока зарядки.


Как вы можете проверить из показаний мультиметра ниже, ток зарядки составляет почти 300 мА. Это изменение будет зависеть от состояния солнечного света, оно увеличится в солнечный день и понизится в облачные дни.


Как сделать простой автоматический садовый светильник с питанием от солнечной панели своими руками

В ночное время, когда солнечная панель не получает света, выходного тока от панели не будет и, следовательно, батарея перестанет заряжаться, и загорятся светодиоды.




© digitrode.ru


Теги: солнечная панель



   Благодарим Вас за интерес к информационному проекту digitrode.ru.
   Если Вы хотите, чтобы интересные и полезные материалы выходили чаще, и было меньше рекламы,
   Вы можее поддержать наш проект, пожертвовав любую сумму на его развитие.


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий