Automatski krug solarne ulične rasvjete s LED lampom od 40 W

Sljedeći članak govori o konstrukciji zanimljivog automatskog kruga LED uličnih svjetala od 40 vata, koji će se automatski uključiti noću, a isključiti po danu (ja sam dizajnirao). Danju se ugrađena baterija puni putem solarne ploče, a jednom napunjena ista baterija koristi se za napajanje LED svjetiljke noću za osvjetljenje ulica.

Danas su solarni paneli i PV ćelije postali vrlo popularni i u bliskoj budućnosti mogli bismo vidjeti da nas svi na neki ili drugi način koristimo u svom životu. Jedna od važnih upotreba ovih uređaja bila je na polju ulične rasvjete.

Sklop o kojem je ovdje bilo riječi sadrži većinu standardnih specifikacija, a sljedeći ga podaci detaljnije objašnjavaju:

Specifikacije LED žarulje

• Napon: 12 volti (baterija 12V / 26AH)
• Trenutna potrošnja: 3,2 ampera na 12 volti,
• Potrošnja energije: 39 W od 39nos LED od 1 W
• Intenzitet svjetlosti: otprilike oko 2000 lm (lumena)

Specifikacija punjača / kontrolera

• Ulaz: 32 volta od solarne ploče naznačeno s oko 32 volta napona otvorenog kruga i strujom kratkog spoja od 5 do 7 ampera.
• Izlaz: Max. 14,3 volta, struja ograničena na 4,4 ampera
• Baterija je puna - ISKLJUČITE na 14,3 volta (postavljeno P2).
• Slaba baterija - ISKLJUČITE na 11,04 volta (postavljeno P1).
• Baterija se puni brzinom C / 5 s plutajućim naponom ograničenim na 13,4 volta nakon 'baterija je potpuno ISKLJUČENA'.
• Automatsko prebacivanje dana / noći s LDR senzorom (podešava se odgovarajućim odabirom R10).

U ovom prvom dijelu članka proučit ćemo stupanj solarnog punjača / regulatora i odgovarajući prekidni krug prenaponskog / preniskog napona, kao i automatski presjek dnevnog / noćnog isključivanja.

Gornji dizajn može se znatno pojednostaviti uklanjanjem stupnja IC 555 i povezivanjem tranzistora za dnevno isključenje releja izravno s pozitivnim elementom solarne ploče, kao što je prikazano dolje:

Popis dijelova

• R1, R3, R4, R12 = 10k
• R5 = 240 OHMS
• P1, P2 = 10K unaprijed postavljeno
• P3 = 10k pot ili unaprijed postavljeno
• R10 = 470K,
• R9 = 2M2
• R11 = 100K
• R8 = 10 OHMS 2 WAT
• T1 ---- T4 = BC547
• A1 / A2 = 1/2 IC324
• SVE ZENER DIODE = 4,7 V, 1/2 WATT
• D1 - D3, D6 = 1N4007
• D4, D5 = 6AMP DIODE
• IC2 = IC555
• IC1 = LM338
• RELEJI = 12V, 400 OHMS, SPDT
• BATERIJA = 12V, 26AH
• SOLARNA PLOČA = 21V OTVORENI KRUG, 7AMP @ KRATKI KRUG.

Faze kruga solarnog punjača / kontrolera, isključenog / slabog punjenja baterije i ambijentalnog svjetlosnog kruga:

OPREZ : Kontroler punjenja nužan je za bilo koji sustav ulične rasvjete. Na internetu možete pronaći druge dizajne bez ove značajke, jednostavno ih zanemarite. To može biti opasno za bateriju!

Pozivajući se na gornji dijagram ulične rasvjete od 40 vata, napon ploče regulira i stabilizira ICLM 338 na potrebnih 14,4 V.

P3 služi za podešavanje izlaznog napona na točno 14,3 volta ili negdje blizu njega.

R6 i R7 čine trenutne granične komponente i moraju se izračunati na odgovarajući način kako je raspravljeno u ovom krugu regulatora napona solarne ploče .

Stabilizirani napon se dalje primjenjuje na kontrolu napona / naboja i pripadajuće faze.

Dva opampa A1 i A2 ožičena su obratnim konfiguracijama, što znači da izlaz A1 postaje visok kada se detektira unaprijed određena vrijednost prenapona, dok izlaz A2 ide visoko pri otkrivanju unaprijed određenog praga niskog napona.

Gore navedeni pragovi visokog i niskog napona prikladno se postavljaju unaprijed postavljenim P2, odnosno P1.

Tranzistori T1 i T2 odgovaraju u skladu s gore navedenim izlazima iz opampa i aktiviraju odgovarajući relej za kontrolu razina napunjenosti priključene baterije s obzirom na zadane parametre.

Relej spojen na T1 posebno kontrolira ograničenje prenapunjenosti baterije.

Relej spojen na T3 odgovoran je za zadržavanje napona na stupnju LED žarulje. Sve dok je napon akumulatora iznad praga niskog napona i dok oko sustava nije prisutno ambijentalno svjetlo, ovaj relej održava žarulju uključenom, LED modul se trenutno ISKLJUČUJE u slučaju da nisu ispunjeni propisani uvjeti.

Kružni rad

IC1 zajedno s pripadajućim dijelovima čini krug detektora svjetlosti, njegov izlaz ide visoko u prisutnosti ambijentalnog svjetla i obrnuto.

Pretpostavimo da je dnevno vrijeme i djelomično ispražnjena baterija od 11,8 V spojena je na odgovarajuće točke, također pretpostavimo da je prekinut visoki napon postavljen na 14,4 V. Kada je prekidač napajanja UKLJUČEN (bilo od solarne ploče ili od vanjskog istosmjernog izvora), baterija se puni putem N / C kontakata releja.

Budući da je dan, izlaz IC1 je velik, što uključuje T3. Relej spojen na T3 drži napon akumulatora i sprječava ga da dosegne LED modul, a lampica ostaje ISKLJUČENA.

Nakon što se baterija potpuno napuni, A1 izlaz prelazi u visoko uključivanje T1 i pripadajući relej.

To odvaja bateriju od napona punjenja.

Gornja situacija se zaključava uz pomoć povratnog napona s N / O kontakata gornjeg releja na bazu T1.

Zasun se nastavlja dok se ne postigne stanje niskog napona, kada se T2 uključi, uzemlji osnovnu pristranost T1 i vrati gornji relej u način punjenja.

Ovim se završavaju faze regulatora visokog / niskog nivoa baterije i senzora svjetlosti predloženog kruga automatskog solarnog sustava uličnog osvjetljenja od 40 vata.

Sljedeća rasprava objašnjava postupak izrade sklopa LED modula kontroliranog PWM-om.

Donji krug prikazuje modul LED žarulje koji se sastoji od 39 brojeva. 1 W / 350 mA velike svijetleće LED diode. Cijeli niz izrađen je paralelnim povezivanjem 13 broja serijskih priključaka koji se sastoje od 3 LED diode u svakoj seriji.

Kako radi

Gore navedeni raspored LED dioda prilično je standardan u svojoj konfiguraciji i ne fokusira veliku važnost.

Stvarni presudni dio ovog kruga je odjeljak IC 555, koji je konfiguriran u svom tipičnom nestabilnom načinu rada multivibratora.

U ovom načinu rada izlazni pin br. 3 IC generira određene PWM valne oblike koji se mogu prilagoditi odgovarajućim podešavanjem radnog ciklusa IC.

Radni ciklus ove konfiguracije podešava se podešavanjem P1 prema željama.

Budući da postavka P1 također određuje razinu osvjetljenja LED-a, trebalo bi to pažljivo obaviti kako bi se od LED-a postigli najoptimalniji rezultati. P1 također postaje kontrola zatamnjenja LED modula.

Uključivanje PWM dizajna ovdje igra ključnu ulogu jer drastično smanjuje potrošnju energije povezanih LED dioda.

Ako bi LED modul bio povezan izravno na bateriju bez stupnja IC 555, LED bi potrošili punih 36 vata.

S pogonom PWM-a, LED modul sada troši samo oko 1/3 snage, što je oko 12 W, ali izvlači maksimalno određeno osvjetljenje iz LED-a.

To se događa jer zbog napajanih PWM impulsa tranzistor T1 ostaje UKLJUČEN samo 1/3 normalnog vremenskog razdoblja, prebacujući LED diode na isto kraće vrijeme, međutim zbog postojanosti vida nalazimo da su LED diode uključene UKLJUČENO cijelo vrijeme.

Visoka frekvencija stola čini osvjetljenje vrlo stabilnim i ne može se otkriti vibracija čak i dok nam je vid u pokretu.

Ovaj je modul integriran s prethodno raspravljenom pločom solarnog regulatora.

Pozitivno i negativno prikazanog kruga treba jednostavno povezati s relevantnim točkama na ploči solarnog regulatora.

Ovim se završava cjelokupno objašnjenje predloženog projekta automatskog solarnog LED uličnog svjetiljka od 40 vata.

Ako imate bilo kakvih pitanja, možete ih izraziti svojim komentarima.

AŽURIRAJ: Gornja teorija viđenja visokog osvjetljenja s manjom potrošnjom zbog ustrajnosti vida nije točna. Nažalost, ovaj PWM kontroler djeluje samo kao regulator svjetline i ništa više!

Dijagram sklopa za PWM regulator LED ulične rasvjete

Popis dijelova

• R1 = 100K
• P1 = 100K lonac
• C1 = 680pF
• C2 = 0,01 uF
• R2 = 4K7
• T1 = TIP122
• R3 ---- R14 = 10 ohma, 2 vata
• LED diode = 1 vata, 350 mA, hladno bijela
• IC1 = IC555

U konačnom prototipu LED su postavljeni na poseban hladnjak na bazi aluminija, preporuča se bez kojeg bi se vijek LED-a pogoršao.

Slike prototipa

Prototip ulične rasvjete inovacijama swagatama

Najjednostavniji krug ulične rasvjete

Ako ste novajlija i tražite jednostavan sustav automatskog uličnog osvjetljenja, tada će vam možda sljedeći dizajn udovoljiti.

Ovaj najjednostavniji automatski krug uličnog svjetla može brzo sastaviti novi korisnik i instalirati ga za postizanje željenih rezultata.

Izgrađen oko koncepta aktiviranog svjetlošću, krug se može koristiti za automatsko uključivanje i isključivanje lampe na cesti ili grupe svjetiljki kao odgovor na različite razine osvjetljenja okoline.

The električna jedinica jednom sagrađena može se koristiti za gašenje lampe kad svane i za uključivanje kad zađe sumrak.

Kako radi

Krug se može koristiti kao automatski dan noću upravljano svjetlo sustav kontrolera ili jednostavni prekidač koji se aktivira svjetlom. Pokušajmo razumjeti funkcioniranje ovog korisnog sklopa i kako je to tako jednostavno konstruirati:

Pozivajući se na shemu sklopa, možemo vidjeti vrlo jednostavnu konfiguraciju koja se sastoji od samo nekoliko tranzistora i releja, koji čini osnovni upravljački dio sklopa.

Naravno, ne možemo zaboraviti na LDR koji je glavna osjetljiva komponenta sklopa. Tranzistori su u osnovi raspoređeni tako da se oboje nadopunjuju suprotno, što znači kad lijevi tranzistor provodi, desni se tranzistor ISKLJUČI i obrnuto.

Lijevi bočni tranzistor T1 postavljen je kao a komparator napona pomoću otporne mreže. Otpor na nadlaktici je LDR, a otpor donje ruke je unaprijed postavljena vrijednost koja se koristi za postavljanje pragova vrijednosti ili razina. T2 je uređen kao pretvarač i invertira odgovor primljen od T1.

Kako funkcionira LDR

U početku, pod pretpostavkom da je razina svjetlosti manja, LDR održava visok otpor razina preko njega, što ne dopušta dovoljno struje da dosegne bazu tranzistora T1.

To omogućuje zasićenju razine potencijala na kolektoru T2, a time relej ostaje aktiviran u ovom stanju.

Kad se razina svjetlosti poveća i postane dovoljno velika na LDR-u, njegova razina otpora opada, što omogućuje prolazak više struje koja na kraju doseže bazu T1.

Kako tranzistor reagira na LDR

Tranzistor T1 provodi povlačeći svoj potencijal kolektora na tlo. To onemogućava provođenje tranzistora T2, ISKLJUČUjući njegov relej opterećenja kolektora i povezanu žarulju.

Pojedinosti o napajanju

Napajanje je standardno transformator , most, kondenzatorska mreža koja opskrbljuje a čisti DC na krug za izvršavanje predloženih radnji.

Cijeli se krug može sagraditi na malom komadu ploče vero, a čitav sklop zajedno s napajanjem može biti smješten unutar čvrste male plastične kutije.

Kako je pozicioniran LDR

LDR mora biti postavljen izvan kutije, što znači da njegova osjetljiva površina treba biti izložena prema ambijentalnom području odakle se zahtijeva osjetljivost razine svjetlosti.

Treba paziti da svjetlost svjetiljki ni na koji način ne dospije u LDR, što može rezultirati lažnim prebacivanjem i oscilacijama.

Popis dijelova

• R1, R2, R3 = 2K2,
• VR1 = 10K unaprijed postavljeno,
• C1 = 100uF / 25V,
• C2 = 10uF / 25V,
• D1 ---- D6 = 1N4007
• T1, T2 = BC547,
• Relej = 12 volti, 400 Ohm, SPDT,
• LDR = bilo koja vrsta s otporom od 10K do 47K pri okolnom svjetlu.
• Transformator = 0-12V, 200mA

Dizajn PCB-a

Koristeći opamp IC 741

Gore objašnjeni automatski krug ulične svjetiljke koji se aktivira tamom također se može izraditi pomoću opamp , kako je prikazano dolje:

Opis rada

Ovdje je IC 741 dizajniran kao usporednik, pri čemu je njegov neinvertirajući pin # 3 povezan s 10k unaprijed postavljenim dijelom ili loncem za stvaranje reference okidanja na ovom pinoutu.

Pin # 2, koji je invertirani ulaz IC-a, konfiguriran je s potencijalnom razdjelnom mrežom koju čine otpornik ovisno o svjetlu ili LDR i otpornik 100K.

Unaprijed postavljena 10K podešava se tako da kada ambijentalno svjetlo na LDR dosegne željeni prag tame, pin # 6 ide visoko. To se radi s određenom vještinom i strpljenjem polako pomičući unaprijed postavljeno dok se pin # 6 samo podigne, što se prepoznaje uključivanjem priključenog releja i osvjetljenjem crvene LED diode.

To se mora postići stvaranjem razine svjetlosti praga umjetne tame na LDR-u unutar zatvorene prostorije i korištenjem prigušenog svjetla u tu svrhu.

Nakon što je unaprijed postavljena postavka, može se zatvoriti nekim epoksidnim ljepilom tako da podešavanje ostane fiksno i nepromijenjeno.

Nakon toga krug se može zatvoriti unutar prikladne kutije s 12V adapterom za napajanje kruga, a kontakti releja ožičeni željenom cestovnom svjetiljkom.

Mora se paziti da osvjetljenje žarulje nikada ne dosegne LDR, jer u protivnom može dovesti do neprekidnih oscilacija ili treperenja žarulje čim se aktivira u sumrak.