Samodejno 40-vatno vezje za sončno svetlobo LED

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Naslednji članek govori o konstrukciji zanimivega 40-vatnega samodejnega vezja za ulično svetilko LED, ki se samodejno vklopi ponoči in izklopi podnevi (po moji zasnovi). Čez dan se vgrajena baterija polni s pomočjo sončne celice, po polnjenju pa se ista baterija ponoči napaja z LED svetilko za osvetljevanje ulic.

Danes so sončni kolektorji in fotonapetostne celice postali zelo priljubljeni in v bližnji prihodnosti bi lahko videli, da bi ga vsi na nek način uporabljali v svojem življenju. Ena od pomembnih uporab teh naprav je bila na področju ulične razsvetljave.



Vezje, o katerem smo govorili tukaj, vsebuje večino standardnih specifikacij, naslednji podatki pa ga podrobneje pojasnjujejo:

Specifikacije LED žarnice

  • Napetost: 12 voltov (12V / 26AH baterija)
  • Trenutna poraba: 3,2 ampera pri 12 voltov,
  • Poraba energije: 39 W z 39nos LED diod 1 W
  • Intenzivnost svetlobe: približno približno 2000 lm (lumnov)

Specifikacija polnilnika / krmilnika

  • Vhod: 32 voltov iz sončne celice, določene z približno 32 volti napetosti odprtega tokokroga in kratkostičnim tokom od 5 do 7 amperov.
  • Izhod: maks. 14,3 voltov, tok omejen na 4,4 ampera
  • Baterija je polna - IZKLOPITE pri 14,3 volta (nastavljeno s P2).
  • Nizka baterija - IZKLOPITE pri 11,04 voltov (nastavljeno s P1).
  • Akumulator se napolni s hitrostjo C / 5 s plavajočo napetostjo, omejeno na 13,4 voltov po 'izključenem akumulatorju'
  • Samodejno dnevno / nočno preklapljanje s senzorjem LDR (nastavljeno z ustrezno izbiro R10).

V tem prvem delu članka bomo preučili stopnjo solarnega polnilnika / krmilnika in ustrezen izklopni tokokrog prenizke / nizke napetosti ter tudi odsek samodejnega dnevnega / nočnega izklopa.



prototip za 40-vatno vezje za ulično svetilko LED dokončajte 40-vatno vezje LED za ulično luč s polnilnikom in stikalom

Zgornjo zasnovo je mogoče precej poenostaviti z odpravo stopnje IC 555 in s povezavo tranzistorja za izklop dnevnega releja neposredno s pozitivnim solarnim panelom, kot je prikazano spodaj:

Seznam delov

  • R1, R3, R4, R12 = 10k
  • R5 = 240 OHMS
  • P1, P2 = 10K prednastavitev
  • P3 = 10k pot ali prednastavitev
  • R10 = 470K,
  • R9 = 2M2
  • R11 = 100K
  • R8 = 10 OHMS 2 WATT
  • T1 ---- T4 = BC547
  • A1 / A2 = 1/2 IC324
  • VSE ZENER DIODE = 4,7 V, 1/2 W
  • D1 - D3, D6 = 1N4007
  • D4, D5 = 6AMP DIODE
  • IC2 = IC555
  • IC1 = LM338
  • RELEJI = 12V, 400 OHMS, SPDT
  • BATERIJA = 12V, 26AH
  • SOLARNA PLOŠČA = 21V ODPRTI KROG, 7AMP @ KRATKO KROG.

Faze vezja sončnega polnilnika / krmilnika, izklop / izklop akumulatorja in oddajnik svetlobe okolice:

POZOR : Regulator polnjenja je obvezen za vsak sistem ulične razsvetljave. V internetu boste morda našli druge modele brez te funkcije, preprosto jih prezrite. To je lahko nevarno za baterijo!

Skladno z zgornjim diagramom 40-vatne ulične luči, napetost plošče uravnava in stabilizira ICM LM 338 na potrebnih 14,4 voltov.

P3 se uporablja za nastavitev izhodne napetosti na natančno 14,3 voltov ali nekje blizu nje.

R6 in R7 tvorita sedanje omejevalne komponente in jih je treba izračunati v skladu z razpravami v tem vezju regulatorja napetosti sončne celice .

Stabilizirana napetost se nato uporabi za nadzor napetosti / naboja in s tem povezane stopnje.

Dva opampa A1 in A2 sta povezana v obratni konfiguraciji, kar pomeni, da izhod A1 postane visok, ko se zazna vnaprej določena vrednost nadnapetosti, medtem ko izhod A2 preide visoko pri zaznavanju vnaprej določenega praga nizke napetosti.

Zgornji prag visoke in nizke napetosti ustrezno nastavita prednastavljena P2 oziroma P1.

Tranzistorja T1 in T2 se ustrezno odzivata na zgornje izhode iz opampov in aktivirata ustrezni rele za nadzor nivojev napolnjenosti priključene baterije glede na dane parametre.

Rele, priključen na T1, posebej nadzira mejo prekomernega polnjenja baterije.

Rele, priključen na T3, je odgovoren za zadrževanje napetosti na stopnji LED žarnice. Dokler je napetost akumulatorja nad nizkonapetostnim pragom in dokler okoli sistema ni nobene svetlobe iz okolice, ta rele ohranja vklopljeno svetilko, LED modul pa se takoj izklopi, če predpisani pogoji niso izpolnjeni.

Delovanje vezja

IC1 skupaj s pripadajočimi deli tvori vezje detektorja svetlobe, njegova moč je visoka ob prisotnosti svetlobe iz okolice in obratno.

Predpostavimo, da je dnevni čas in je delno izpraznjena baterija pri 11,8 V priključena na ustrezne točke, prav tako predpostavimo, da je visokonapetostni odklop nastavljen na 14,4 V. Ko je stikalo za vklop vklopljeno (bodisi s solarne plošče bodisi z zunanjega enosmernega vira), se baterija začne polniti prek N / C kontaktov releja.

Ker je dan, je izhod IC1 velik, kar vklopi T3. Rele, priključen na T3, zadržuje napetost akumulatorja in mu preprečuje, da bi dosegel LED modul, lučka pa ostane izklopljena.

Ko se baterija popolnoma napolni, se izhod A1 močno vklopi T1 in pripadajoči rele.

To odklopi baterijo od polnilne napetosti.

Zgornja situacija se zaskoči s pomočjo povratne napetosti iz N / O kontaktov zgornjega releja na dno T1.

Ključavnica vztraja, dokler ni doseženo stanje nizke napetosti, ko se T2 vklopi, ozemlji osnovno pristranskost T1 in vrne zgornji rele v način polnjenja.

S tem smo zaključili faze regulatorja visokega / nizkega nivoja akumulatorja in stopnje svetlobnega tipala predlaganega 40-vatnega avtomatskega solarnega sistema za ulično svetlobo.

Naslednja razprava pojasnjuje postopek izdelave vezja modula LED, ki ga nadzoruje PWM.

Spodnje vezje predstavlja modul LED-žarnice, sestavljen iz 39 št. 1 watt / 350 mA LED z visoko močjo. Celotna paleta je narejena tako, da vzporedno povežete 13 zaporednih priključkov, sestavljenih iz 3 LED v vsaki seriji.

Kako deluje

Zgornja razporeditev LED je v svoji konfiguraciji precej standardna in nima velikega pomena.

Dejanski ključni del tega vezja je odsek IC 555, ki je konfiguriran v svojem tipičnem nestabilnem načinu multivibratorja.

V tem načinu izhodni zatič št. 3 IC ustvari določene valovne oblike PWM, ki jih je mogoče prilagoditi z ustrezno nastavitvijo delovnega cikla IC.

Delovni cikel te konfiguracije se prilagodi z nastavitvijo P1 po želji.

Ker nastavitev P1 določa tudi stopnjo osvetlitve LED-jev, je treba to narediti previdno, da iz njih dosežemo najbolj optimalne rezultate. P1 postane tudi nadzor zatemnitve LED modula.

Vključitev zasnove PWM ima ključno vlogo, saj drastično zmanjša porabo energije povezanih LED.

Če bi bil modul LED priključen neposredno na baterijo brez stopnje IC 555, bi LED porabili vseh 36 vatov.

Z delujočim gonilnikom PWM LED modul zdaj porabi samo približno 1/3 moči, kar je približno 12 vatov, vendar iz LED izvleče največjo možno osvetlitev.

To se zgodi, ker tranzistor T1 zaradi napajanih PWM impulzov ostane vklopljen le 1/3 običajnega časovnega obdobja, pri čemer LED diode preklapljamo enako krajši čas, vendar zaradi obstojnosti vida ugotovimo, da so LED diode vklopljene. VKLOPLJEN ves čas.

Visoka frekvenca stola omogoča osvetlitev zelo stabilno in vibracij ni mogoče zaznati, tudi če je naš vid v gibanju.

Ta modul je integriran s predhodno obravnavano ploščo solarnega regulatorja.

Pozitivno in negativno prikazano vezje je treba preprosto povezati z ustreznimi točkami na plošči solarnega regulatorja.

S tem se zaključi celotna razlaga predlaganega 40-vatnega projekta avtomatske solarne LED-svetilke za ulično svetilko.

Če imate kakršna koli vprašanja, jih lahko izrazite s svojimi komentarji.

NADGRADNJA: Zgornja teorija o visoki osvetljenosti z manjšo porabo zaradi obstojnosti vida ni pravilna. Tako na žalost ta krmilnik PWM deluje le kot regulator svetlosti in nič več!

Shema vezja za krmilnik PWM LED za ulično luč

PWM LED krmilnik ulične luči

Seznam delov

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

V končnem prototipu so bile LED diode nameščene na posebnem hladilniku na osnovi aluminija, ki je zelo priporočljiv, brez katerega bi se življenjska doba LED poslabšala.

Prototipne slike

ulična svetilka 20 W iz domačih vezij

Prototip ulične luči z inovacijami swagatam

bleščeča osvetlitev 100000 lumnov od 40-vatne ulične luči

Najenostavnejši krog ulične luči

Če ste novinec in iščete preprost samodejni sistem ulične luči, potem bo morda naslednja zasnova izpolnila vaše potrebe.

Ta najpreprostejši avtomatski krog ulične luči lahko novinec hitro sestavi in ​​namesti za doseganje predvidenih rezultatov.

Vezje, zgrajeno okoli koncepta, ki se aktivira s svetlobo, se lahko uporablja za samodejno vklop in izklop cestne svetilke ali skupine svetilk kot odziv na različne stopnje osvetljenosti okolice.

The električna enota Ko je enkrat zgrajena, jo lahko uporabimo za izklop svetilke, ko se razdani, in za vklop, ko nastopi mrak.

Kako deluje

Vezje se lahko uporablja kot samodejno dnevna nočna luč krmilnik ali preprosto stikalo, ki se aktivira s svetlobo. Poskusimo razumeti delovanje tega uporabnega vezja in kako ga je tako enostavno sestaviti:

Glede na shemo vezja lahko vidimo zelo preprosto konfiguracijo, sestavljeno iz samo nekaj tranzistorjev in releja, ki tvori osnovni krmilni del vezja.

Seveda ne moremo pozabiti na LDR, ki je glavna senzorska komponenta vezja. Tranzistorji so v osnovi razporejeni tako, da se oba dopolnjujeta nasprotno, kar pomeni, da ko levi tranzistor vodi, desni tranzistor izklopi in obratno.

Tranzistor T1 na levi strani je nameščen kot a primerjalnik napetosti uporabo uporovnega omrežja. Upor na zgornji roki je LDR, upor spodnje roke pa je prednastavitev, ki se uporablja za nastavitev mejnih vrednosti ali ravni. T2 je razporejen kot pretvornik in obrne odziv, prejet od T1.

Kako deluje LDR

Sprva ob predpostavki, da je raven svetlobe manjša, LDR ima visoko odpornost nivo preko njega, kar ne dovoli, da dovolj toka doseže dno tranzistorja T1.

To omogoča potencialni ravni na kolektorju, da nasiči T2 in posledično ostane rele v tem stanju aktiviran.

Ko se raven svetlobe poveča in postane dovolj velika na LDR, njena raven odpornosti pade, kar omogoča, da skoznjo prehaja več toka, ki sčasoma doseže dno T1.

Kako se tranzistor odziva na LDR

Tranzistor T1 izvaja in povleče svoj potencial kolektorja na tla. To zavira prevodnost tranzistorja T2, izklopi njegov rele obremenitve kolektorja in priključeno svetilko.

Podrobnosti o napajanju

Napajanje je standardno transformator , most, kondenzatorsko omrežje, ki napaja a čist enosmerni tok v vezje za izvajanje predlaganih ukrepov.

Celotno vezje je mogoče zgraditi na majhnem kosu vero plošče, celoten sklop skupaj z napajalnikom pa je lahko nameščen v trdni majhni plastični škatli.

Kako je postavljen LDR

LDR mora biti nameščen zunaj škatle, kar pomeni, da mora biti njegova zaznavna površina izpostavljena okolici, od koder je treba zaznati raven svetlobe.

Paziti je treba, da svetloba svetilk na noben način ne doseže LDR, kar lahko povzroči lažno preklapljanje in nihanje.

Samodejno stikalo dnevne in nočne luči z uporabo tranzistorjev in releja

Seznam delov

  • R1, R2, R3 = 2K2,
  • VR1 = 10K prednastavitev,
  • C1 = 100uF / 25V,
  • C2 = 10uF / 25V,
  • D1 ---- D6 = 1N4007
  • T1, T2 = BC547,
  • Rele = 12 voltov, 400 Ohm, SPDT,
  • LDR = kateri koli tip z odpornostjo 10K do 47K pri svetlobi okolice.
  • Transformator = 0-12V, 200mA

Oblika PCB

dan ponoči avtomatska žarnica PCB

Uporaba opamp IC 741

Zgoraj razloženo avtomatsko vezje ulične svetilke, ki se aktivira s temo, lahko izdelamo tudi z uporabo opamp , kot je prikazano spodaj:

tempo vklopljeno samodejno vezje IC 741

Opis dela

Tu je IC 741 zasnovan kot primerjalnik, pri čemer je njegov neinvertirni zatič št. 3 povezan z 10 k prednastavitvijo ali loncem za ustvarjanje referenc proženja na tem izhodu.

Pin št. 2, ki je invertirni vhod IC, je konfiguriran z potencialno delilno mrežo, izdelano iz svetlobno odvisnega upora ali LDR in upora 100K.

Prednastavitev 10K je sprva nastavljena tako, da ko osvetlitev okolice na LDR doseže želeni prag teme, zatič # 6 postane visok. To se naredi z nekaj spretnosti in potrpljenja s počasnim premikanjem prednastavitve, dokler se nožica 6 ne dvigne visoko, kar se prepozna po vklopu priključenega releja in osvetlitvi rdeče LED.

To je treba storiti tako, da na LDR v zaprti sobi ustvarite prag svetlobne ravni umetne teme in uporabite za to slabo svetlobo.

Ko je prednastavitev nastavljena, jo lahko zatesnite z nekaj epoksi lepila, tako da nastavitev ostane nespremenjena in nespremenjena.

Po tem je lahko vezje zaprto v ustrezni omarici z 12V adapterjem za napajanje vezja in kontakti releja ožičeni z želeno cestno svetilko.

Paziti je treba, da osvetlitev žarnice nikoli ne doseže LDR, sicer lahko povzroči neprekinjena nihanja ali utripanje žarnice takoj, ko se sproži v mraku.




Prejšnja: Motorno vezje MOSFET polnega valovanja Naprej: Visokonapetostno vezje enosmernega regulatorja