Фонарик на солнечной батарее своими руками: схема садового светильника

Набор комплектующих элементов для фонаря на солнечной батарее

Прежде чем приступить к покупке деталей, необходимо определиться, сколько светильников будет установлено и в каких местах. Какая у них будет сила. Решив это, можно приступать к подбору аксессуаров к светильникам.

Конечно, для фонаря на солнечной энергии сначала необходимо приобрести солнечные модули. В продаже имеются гелиевые преобразователи различных модификаций, качества и эффективности. Учитывая, что основное назначение этих преобразователей — заряжать аккумулятор только в светлое время суток, достаточно приобрести в розницу ряд солнечных модулей, из которых при необходимости можно собрать достаточно мощный аккумулятор.

Для этих целей вполне подойдет солнечная батарея на основе поликристаллического кремния мощностью 5,5 В, 90 мА, размером 65x65x3 мм. Этот аккумулятор покрыт силиконом, поэтому аккумулятор полностью защищен от всех видов механических воздействий и влажности. Это также позволило снизить вес батареи до 15 граммов. Аккумулятор идеально подходит для зарядки аккумуляторов 3,6–4,8 В. Розничная стоимость аккумулятора составляет 137 рублей.

Солнечные панели Солнечная панель 65 × 65

Следующая составляющая светильника — аккумулятор. Вполне подойдет литий-ионный аккумулятор с выходным напряжением 3,6 В и емкостью не менее 3000 мАч.

• Как зарядить телефон от солнечной батареи своими руками

Из относительно недорогих батарей, доступных на рынке, вы можете выбрать набор из четырех литий-ионных батарей 18650. Каждая батарея имеет выходное напряжение 3,7 В и емкость 9800 мАч. В комплект также входит зарядное устройство, которое может быть не лишним, например, для первой подзарядки аккумуляторов. Аккумуляторы имеют следующие размеры: диаметр –17 мм, высота –65 мм. Цена комплекта (с зарядным устройством) 411 руб.

18650 аккумулятор с зарядным устройством

Далее необходимо выбрать элемент освещения. Наиболее подходящим для этих целей является светодиод. Вы, конечно, можете использовать светодиодные лампы, но они будут потреблять слишком много энергии. Современные светодиоды повышенной яркости могут удовлетворить любые требования, так как их можно установить в необходимом количестве для каждого конкретного светильника.

Для таких ламп вполне подойдет суперяркий белый светодиод на 5 мм типа 3Н5 (каска). Обычно используется в наружной рекламе, в различных электронных карточках, в дорожных знаках. Так что для фонарика вполне подойдет. Может работать при температуре от -55 ° С до + 50 ° С. Стоимость одного такого светодиода — 10 рублей.

Суперяркий белый светодиод типа 3Н5 (каска)

И, наконец, сердце прибора — электронный блок управления. В его схеме четыре резистора по 1,5 рубля каждый, два транзистора типа КТ503 по 9 рублей, один диод Шоттки 11DQ04 стоимостью 24 рубля. Все на одном столе.

КТ503 транзистор

сопротивление МЛТ 22 кОм

диод Шоттки 11DQ04

Солнечная батарея, аккумулятор, светодиод подключаются отдельно. Можно, конечно, все это собрать на пенопласте, текстолите, картоне. Но ни один уважающий себя педагог, который что-то собирает для себя, не позволит себе такого разгильдяйства.

Для установки блока не нужно красить и гравировать печатную плату. Универсальный макет PCB размером 42×25 мм идеально подходит для этих целей. Эта плата специально разработана для монтажа и настройки ваших собственных электронных схем. Он изготовлен из высококачественных материалов и имеет позолоченные контакты. Размеры такой доски 45х35х2 мм. Вес 2,8 грамма. Стоимость упаковки 235 руб. В упаковке 4 карты данного типа.

Универсальная макетная плата DIY PCB 42×25 мм

При изготовлении электронного блока для установки лучше использовать кабель марки МГТФ 0,2. Это гибкий медный провод в оплетке из фторопласта. Работает в диапазоне температур от -60 ° С до + 220 ° С.

Провод МГТФ 0,2

Рабочие напряжения: до 250 вольт переменного тока с частотой до 5 кГц или до 350 вольт постоянного тока. Катушка такой 190-метровой резьбы стоит около 15 рублей.

Динамический многоцветный светильник

Независимо от цвета, выбранного для садового светильника, этот цвет будет статичным и не изменится с течением времени. Намного более интересного эффекта можно добиться при использовании трехцветного светодиода со встроенным генератором. Такие светодиоды используются в более дорогих лампах НЛО и шаровых светильниках для прудов. По сравнению с обычными садовыми светильниками стоимость динамических фонарей в 15-20 раз выше!

Трехцветные светодиоды со встроенным генератором содержат на одном из электродов микросхему, которая контролирует работу RGB-матрицы, установленной на другом электроде (фото 8). Светодиод имеет два проводника: катод и анод. Анодный вывод обычно длиннее. Трехцветный динамический светодиод подключается к источнику питания через токоограничивающий резистор. Рабочий ток этого светодиода составляет 20 мА. Динамические светодиоды нельзя подключать к источнику питания без токоограничивающего резистора или запитывать с обратной полярностью. Максимальное обратное напряжение выше 0,5-0,75В разрушает динамические светодиоды.

Доступны трехцветные динамические светодиоды с быстрым и медленным затуханием. Последние более интересны для использования в садовом освещении. Цвет их свечения меняется от красного к желтому, затем к зеленому, синему, белому, оранжевому и наоборот.

В зависимости от количества приобретенных светодиодов и места покупки стоимость светодиодов существенно различается. Так, партия из 100 светодиодов, купленная на радиорынке, обошлась автору в 10 рублей за штуку, а через розничную сеть те же светодиоды продаются по 55 рублей.

подключить к садовому светильнику трехцветный светодиод со встроенным генератором вместо установленного белого светодиода нельзя — просто не получится. А причина проста — установленный в садовой лампе преобразователь выдает прямоугольное импульсное напряжение частотой 200-250 кГц (фото 9). Каждый новый импульс перезапускает генератор, встроенный в динамический трехцветный светодиод, и для нормальной работы генератора импульсное напряжение необходимо преобразовать в постоянное.

Светильники с тремя светодиодами

Чтобы светильник создавал равномерное освещение, вместо одного светодиода можно установить три под углом 120 градусов. Светодиоды загораются параллельно друг другу. Перед установкой необходимо проверить разброс их рабочего напряжения, который должен быть минимальным, иначе только один из трех светодиодов будет гореть ярко, а остальные будут светиться тускло. Простой тест легко выполнить, собрав тестовую схему. Если использовать светодиоды из одной партии, они будут светиться практически с одинаковой яркостью .

При этом следует учитывать, что прямое падение напряжения для светодиодов разной яркости существенно различается.

Следовательно, при параллельном подключении светодиодов разных цветов загорится тот, на котором падение напряжения меньше.

Светодиоды расположены на плате толщиной 15 мм. Схема печатной платы, собранный светодиодный модуль и солнечный садовый светильник с этим светодиодным модулем показаны на фото 5-6.

Вы можете сделать садовые светильники, которые будут светиться разными цветами: красным, синим, желтым, зеленым, белым, фиолетовым. Необходимо только подобрать соответствующие светодиоды. Следует отдавать предпочтение сверхъярким светодиодам, которые при одинаковом рабочем токе имеют гораздо большую яркость, чем обычные .

Читайте также: Виды модуляции сигналов: частотная, фазовая, амплитудная, видео

Положительные стороны устройств

Садовые и парковые фонари на солнечных батареях способствуют благоустройству зон отдыха, таких как сады, парки, скверы. Эти устройства могут быть оснащены перезаряжаемыми никель-металлогидридными батареями, которые позволяют им включаться с наступлением темноты, выключаться и начинать зарядку с наступлением темноты.

Светильники в настоящее время доступны в различных исполнениях. В основном изготавливаются традиционные столбы разной высоты и гирлянды. Кроме того, начали выпускать светильники в виде собак, кошек, гномов, улиток и других потенциальных обитателей зеленой зоны. Также производители предлагают устройства в виде ламп, вокруг которых летают бабочки.

Рассматриваемым устройствам не нужно знать азы монтажа электропроводки, так как схема садового светильника на солнечной энергии не предполагает подачи к нему электричества, что обеспечивает их владельцам финансовую экономию.

Свет, падающий от этих ламп, не попадает в глаза, так как он не очень яркий.

Эти лампы являются автоматическим оборудованием и могут обмануть воров, если они злонамеренно нападают на вашу собственность.

Они не требуют заземления и полностью безопасны как для людей, так и для окружающей среды.

Особого ухода не требуется.

При этом срок службы рассматриваемых типов ламп довольно большой.

Поскольку они используются на открытых площадках, производители обеспечивают им высокий уровень защиты от неблагоприятных погодных факторов.

Плюсы и минусы автономных светильников

Кратко выделим основные плюсы и минусы приборов на солнечной энергии.

Преимущества

• установить такие лампы довольно просто. Для этого не требуются профессиональные знания электрика и нет необходимости работать с электропроводкой.
• Такие лампы очень экономичны: для освещения дачи достаточно от 3 до 5 ламп, мощность которых начинается от 50 Вт. Несложно подсчитать экономию, которой можно добиться с фонариками на солнечных батареях.
• Их свет мягкий и не бросается в глаза при приближении.
• Система работает автоматически: даже если вас нет рядом, лампы продолжают работать в темноте, что, скорее всего, отпугнет потенциальных злоумышленников.
• Такое освещение не только экологично, но и безопасно, поскольку не требует заземляющих работ.
• За светильником с батарейным питанием легко ухаживать. Время от времени достаточно чистить прибор, удаляя пыль и грязь.
• Такой вид освещения долговечен — менять систему не чаще, чем раз в 15 лет.
• Степень защиты IP соответствует высоким стандартам, что делает светильники неуязвимыми для дождя и других климатических изменений.

Недостатки

• Если вы будете использовать этот тип светильников на даче, их будет недостаточно для полноценного освещения территории. Работают они не более 8 часов в сутки при солнечной погоде весь день.
• Аппараты с большей мощностью довольно дороги, поэтому их могут себе позволить далеко не все.
• Зарядка очень слабая, если погода «нелетная.
• При температуре ниже -20 градусов срок эксплуатации бытовой техники сокращается.

Устройство имеет большое количество достоинств и недостатков, поэтому решать, окупится ли его использование, решать вам.

Радиолюбитель

Доброго времени суток уважаемые Радиолюбители! На сайте уже почти месяц работает раздел «От читателей». Честно говоря, я уже начал думать, что эта моя идея не сработала: на предложение читателей не последовало. И вот сегодня утром, просматривая почту сайта, я был приятно удивлен, обнаружив письмо с предложением опубликовать статью. Но я был еще больше удивлен, и даже прямо скажу, поразился, когда увидел, кто является автором статьи. Уважаемые радиолюбители, сегодня в разделе «От читателей» я с большим удовольствием и уважением представляю вам статью автора многих интересных и познавательных публикаций и книг — Юрия Всеволодовича Ревича:

Несколько лет назад в крупных супермаркетах (Ашан, Леруа-Мерлен) появились удивительно недорогие светодиодные садовые светильники (стоимостью менее ста рублей) со встроенной солнечной батареей для зарядки в течение дня. Через некоторое время они появились почти во всех торговых точках, где продавалась электроэнергия или товары для сада и огорода. Лампа выглядит как та, что изображена на картинке:

Однако хороший старт оказался несколько испорченным тем, что яркости маленького светодиода недостаточно, чтобы осветить что-то серьезное, потому что лампа скорее выполняет декоративные функции и быстро тускнеет своим смертоносным белым свечением. Кроме того, в реальных условиях освещения мощности солнечной батареи недостаточно для нормальной подзарядки батареи: лампа горит два-три часа после захода солнца, а затем «гаснет».

Однако существует простой способ исправить оба этих недостатка одновременно и превратить одноразовую игрушку в красивый и функциональный элемент садового ландшафта. Конечно, превратить его в полноценный осветительный прибор невозможно, но значительно улучшить декоративные качества светильника несложно, если заменить светодиоды на цветные.

Последние коммерчески доступны во многих различных цветах (не только бело-красный-желто-зеленый-синий, но и разных оттенков — например, зеленый бывает не только зеленым, но также желто-зеленым, голубовато-зеленым и желтым — и густой желто-лимонный). В этих светильниках без модификаций может работать все, как обычное, так и повышенной яркости, любого размера и геометрии (за исключением мощного специального освещения и все еще мигающих светодиодов, которые, в свою очередь, представляют собой замкнутую цепь). При замене просто обратите внимание на полярность светодиода и больше практически ничего не нужно. Техника тихо работает даже зимой с небольшими заморозками, но в случае сильной волны холода их лучше убрать внутрь, вынув аккумулятор.

Однако в этом случае может обостриться и вторая проблема: небольшое падение напряжения на цветном светодиоде приведет к тому, что он очень сильно перегорит, но даже летом это займет всего полчаса или час. Особенно проблематично это осенью и зимой, когда световой день короткий и пасмурная погода приводит к тому, что накопленного за день заряда аккумулятора хватает всего на пару минут.

Этот недостаток также легко устранить, если подключить к светодиоду последовательно резистор на несколько десятков Ом. Следует острым ножом сломать дорожку на плате, ведущую от микросхемы к светодиоду, и установить на его место резистор (на рисунке ниже показана переделка платы лампы Leroy-Merlin, в остальных случаях плата может выглядеть иначе):

Подбор резистора необходимо производить таким образом, чтобы ток, протекающий через него, составлял 4-6 мА — этого достаточно для нормальной яркости свечения, а при полной зарядке штатного Ni-Cd аккумулятора на 600 мАч — лампа поэтому проработает несколько дней (на практике до полной зарядки точно не доходит).

На выходе микросхемы осветительного прибора имеется источник грубого тока с неактивным напряжением порядка 2,5 В, или примерно равным удвоенному напряжению аккумулятора. Когда нагрузка подключена, это напряжение уменьшается, и резистор необходимо подбирать так, чтобы падение напряжения на нем соответствовало выбранному току. Например, для красного светодиода номинал может составлять 75-91 Ом (падение напряжения на резисторе 0,4-0,5В), для зеленого светодиода повышенной яркости — от 47 до 62 Ом (падение напряжения 0,2-0,3В) и так далее

Кстати, нормального Ni-Cd аккумулятора обычно хватает не больше года, потом выходит из строя. Опыт показал, что в лампу можно установить обычную пальчиковую батарею Ni-MH, и чем она дешевле (т. Е. Меньше ее емкость), тем лучше: имеющейся солнечной батареи все равно будет недостаточно для полной зарядки фонарный аккумулятор емкостью 2000-3000 мАч и в любом случае он проработает лишь небольшую часть своих емкостей.

Уличный LED-светильник с солнечной панелью, аккумулятором и датчиком движения

В сегодняшнем обзоре еще одна интерпретация уличных фонарей на солнечных батареях. От общей массы контролируемый светильник отличается наличием режима дежурного освещения и поворотным механизмом монтажного кронштейна, позволяющим регулировать желаемый угол освещения.

Особенности: Количество светодиодов: 17 шт. Водонепроницаемость: IP65 Солнечная панель: 5,5 В, 1,1 Вт Аккумулятор: литий-ионный 18650 3,7 В, 2200 мАч Время зарядки: 6-8 часов

Режимы работы: дежурное свечение, полная мощность при обнаружении движения датчиком PIR;

Диапазон обнаружения движения: до 6 метров Размер: 206 * 113 * 92 мм / 8,1 * 4,4 * 3,6 дюйма Вес изделия: 296 г / 10,4 унции

Текущая цена TomTop с купоном TL3081 — $ 16,29

Текущая цена на Алиэкспресс — 17,87

Текущая цена Gerbeast — 24,80

Поставляется лампа в обычной картонной коробке без какой-либо полиграфии и пафоса, но и на таможне, и на почте содержимое помечено маркером. Кроме того, лампа защищена пузырчатым пакетом, а инструкция на английском языке объясняет принцип работы, порядок установки и эксплуатации.

Инструкция достаточно подробная, подробная и объемная, поэтому в ней указаны только основные моменты.

Общий вид для понимания потенциальными покупателями.

Затем следуют спецификации с характеристиками, рекомендации по установке на высоте 2-2,2 метра от земли и расстояние до инфракрасного датчика, а также необходимость предварительно заряжать лампу на солнце в течение 6-8 часов использовать лампу.

В общем, даже не зная языка, можно понять, что и как.

Корпус светильника красиво выполнен из черного пластика без бликов и характерных запахов. Габаритные размеры во многом обусловлены размером солнечной панели, которая имеет шероховатую поверхность (видимо, из-за преломления боковых солнечных лучей).

Под солнечной панелью находится батарейный отсек, и в этой части корпус заметно толще. Кронштейн снабжен двумя поворотными узлами с винтовым креплением — в горизонтальном положении корпус светильника можно поворачивать на 360 градусов, в вертикальном — на 90 градусов.

Кнопка включения / выключения светильника находится между световым блоком и кронштейном в нише. На шток надевается резиновый колпачок, чтобы влага не попадала внутрь осветительного прибора. Здесь используется не физическая цепь прерывания, а кнопка часов. В нерабочем / выключенном состоянии будет происходить потребление энергии, что требует предварительной зарядки перед началом работы. К уровню потребления в этом режиме мы вернемся чуть позже, а пока обратим внимание на кронштейн и поворотные механизмы.

И горизонтальные, и вертикальные зажимы имеют зубцы, которые надежно фиксируют приспособление, предотвращая изменение его положения ветром, дождем и т.д.

На случай, если необходимо быстро снять светильник на время вашего отсутствия на даче, на зиму или по другой причине, конструкция кронштейна предусматривает защелку на защелке.

Для удобства установки светильника монтажная площадка также была сделана съемной, а в комплект вошла сумка с застежками.

Источники света светильника представляют собой 16 белых светодиодов, разделенных на два блока по восемь штук в каждом. Между ними находится датчик PIR внизу и красный светодиод вверху.

Датчик освещенности (чтобы светильник не включался днем) в светильнике представляет собой солнечную батарею и поэтому в конструкции нет отдельного фоторезистора. Передняя панель сделана из прозрачного пластика с отдельными линзами для каждого светодиода.

На нескольких изображениях возможности кронштейна

И для заказа общий размер примерно 205 * 110 * 80мм.

В характеристиках прибора водонепроницаемость указана на уровне IP65. Однако я заметил отверстия на нижней стороне корпуса и зазоры, которые ставят под сомнение способность устройства сохранять свои рабочие характеристики в случае атмосферных осадков.

Поэтому заглянуть во внутренний мир стало еще интереснее.

Вход скрыт под карнизом вокруг солнечной батареи. Рама фиксируется клипсами и, если действовать аккуратно, легко снимается.

Под верхней панелью находится герметичный бокс с держателем для батареек 18650. В этом случае батарея установлена, но вы можете доработать и установить другую батарею.

Контакты солнечной панели и провода от них залиты герметиком, а силиконовый герметик защищает от проникновения влаги в держатель с аккумулятором.

Таким образом, аккумулятор защищен, и корпус в этой части прибора не нуждается в особой защите: солнечная панель полностью залита пластиком, контакты герметичны.

Свободные пространства в конструкции, а также дренажные и вентиляционные отверстия в нижней части корпуса имеют свое значение: циркуляция воздуха для любого типа панели и поддержка охлаждения с помощью аккумулятора в солнечные дни и отвода влаги в плохую погоду.

Аккумулятор 18650 без указания производителя, но с указанием емкости — 2200 мАч.

Чтобы осмотреть внутреннюю часть осветительного блока, необходимо сначала открутить пару саморезов сзади и снять переднюю панель.

Здесь же находится силиконовый уплотнитель и закрывается вход влаги.

Теперь откручиваем саморезы на маске, снимаем световую группу с общего корпуса и находим силиконовую прокладку.

Теперь сомнения развеяны: есть IP65, внутрь не проникает влага.

Я ожидал, что блок обнаружения движения будет установлен на датчики BISS0001, часто используемые в PIR, но здесь все построено на другом чипе с перезаписанной маркировкой. Похоже, что эта же микросхема отслеживает процесс зарядки и низкий порог разрядки аккумулятора.

На другой стороне этой платы находится только датчик PIR.

Ну и плата со светодиодами.

Я не особо надеялся, что установленный аккумулятор действительно имеет емкость 2200 мАч. При наличии зарядного устройства я сначала зарядил, а затем разрядил аккумулятор. При разряде током 0,3А батарея обеспечила 1695мАч, но есть пара резервов: зарядное устройство может разряжать только литий-ионные аккумуляторы до 2,9 Вольт (при этом они обычно разряжаются до 2,8) и неизвестно, какой уровень сброс разрешен согласно документации производителя.

Даже если установленная батарея не дотягивает до 2200mAh, 1700mAh — это уже хорошо, так как я не ожидал увидеть этот показатель.

Конструкция (сенсорная кнопка) и функционал светильника подразумевают три режима: условно выключено, режим ожидания (низкая яркость), полная яркость при обнаружении движения человека или животного. Поэтому есть смысл измерять потребление тока во всех трех режимах.

В выключенном состоянии электроника светильника потребляет крайне незначительный ток от аккумулятора — к счастью, всего 17 мкА, что RICHMETERS RM409B и его аналоги позволяют фиксировать такие значения.

Цена мультиметра RICHMETERS RM409B с купоном TE3888 в магазине TomTop составляет 30,39

Лампа включается при нажатии одной кнопки. В этом случае светодиодная панель дважды мигнет и погаснет. Если он был включен в течение дня и достаточно солнечного света, светодиоды не загорятся. Если нет освещения, лампа (мигает дважды) переходит в режим ожидания. Светодиоды горят тускло, но со стороны понимаешь, в какую сторону двигаться. Своеобразный маяк для путешественника.

При этом расход тоже не значителен: порядка 9 миллиампер, что сильно не повлияет на батарею.

И только при появлении человека или животного в охранной зоне датчика яркость лампы увеличивается до максимальной, а потребление тока колеблется в районе 350 миллиАмпер.

После того, как человек покинет безопасную зону датчика, лампа продолжает гореть еще двадцать секунд и возвращается в режим ожидания с низким уровнем освещенности. Если вы перейдете в безопасную зону, лампа продолжит светиться на полную мощность.

Фонарь, вопреки инструкции, был установлен на высоте 2,5 метра, а расстояние до зоны безопасности составляло около трех метров. Именно такую ​​площадку перед входом на дачу я хотел осветить, а рядом находится галерея виноградников, на столб которой я поставил светильник.

Камера немного передает уровень освещенности, но сравнивая, можно оценить, насколько ярко лампа освещает пятно перед дверью.

Следовательно, каких-либо заметных и заметных дефектов в лампе я не обнаружил. За последний месяц установка пережила несколько дождей и пасмурных дней, но продолжает нормально функционировать. Уровень освещения вполне приемлемый, так что, подойдя к двери, можно взять ключи и открыть дверь или посмотреть, кто пришел в гости. Соотношение цены и качества изготовления, на мой взгляд, для светодиодного светильника с поворотным механизмом позиционирования, IP65 и режимом ожидания вполне разумное.

Текущая цена TomTop с купоном TL3081 — $ 16,29

Текущая цена на Алиэкспресс — 17,87

Текущая цена Gerbeast — 24,80

Отличие моделей на солнечных батареях от обычных

1. Такую конструкцию можно установить где угодно, так как она не требует удаления кабелей от сети.
2. Лампы этого типа полностью безопасны для здоровья окружающих.
3. Используя разные шаблоны, вы можете создавать отличные ландшафтные проекты.
4. Одно из основных преимуществ этих конструкций — экономия энергии.
5. Дневного света достаточно для зарядки аккумулятора, и они заряжаются даже в пасмурную погоду.

После того, как конструкция была надежно укреплена, она начинает собирать заряд аккумуляторов через фотоэлемент. Эта конструкция предназначена для автоматической связи с наступлением сумерек. Чаще всего в продаваемых моделях устанавливают светодиоды белого цвета. При желании светильник можно модернизировать и установить разноцветную подсветку, что добавит оригинальности приусадебному участку.

Назначение и расчет добавочного резистора в цепи питания светодиода

Напряжение аккумулятора может быть слишком высоким для светодиода (это может привести к повреждению светодиода). Для компенсации его превышения воспользуемся дополнительным резистором R2. Его номинал рассчитываем по формуле: U (A) = U (D2) + U (R2), где:

U (A) — напряжение аккумуляторной батареи;

U (D2) — рабочее напряжение светодиода;

U (R2) — падение напряжения на дополнительном резисторе R2.

Для используемого в приведенной выше схеме светодиода TDS-P001L4U15 с рабочим напряжением 3,7В резистор R2 не нужен, так как U (A) = U (D2). То есть наша конкретная диаграмма будет выглядеть так:

В качестве примера расчета дополнительных резисторов рассмотрим схему с подключением двух разных типов светодиодов: D2 — BL-L813UWC (рабочее напряжение — 2,7 В; ток потребления — 30 мА; стоимость — 15 рублей) и D3 — FYL-5013UWC. / П (2, 2 В; 25 мА; 20 руб).

Рассчитываем дополнительный резистор R2 для светодиода D2.

U (А) = U (D2) + U (R2)

U (R2) = U (A) — U (D2) = 3,7 — 2,7 = 1 В

По закону Ома (знакомому каждому со школы):

U (R2) = R2 • I, где I — ток, потребляемый светодиодом, поэтому

R2 = U (R2): I = 1: 0,03 = 33,33 33 Ом

Аналогично рассчитываем добавочный резистор R3 для светодиода D3:

U (R3) = U (A) — U (D3) = 3,7 — 2,2 = 1,5 В

R3 = U (R3): I = 1,5: 0,025 = 60 ≈ 62 Ом

На заметку! После проведенных расчетов значения дополнительных резисторов округляются до ближайших стандартных значений.

Итоговая схема с двумя разными типами эмиттеров будет выглядеть так:

Электронная схема садового фонаря

Раньше схемы осветительных приборов собирались на дискретных элементах, теперь все упрощено. Вся электроника, за исключением индуктивности преобразователя L1, сосредоточена в одной микросхеме, в этих лампах обнаружены две одинаковые микросхемы типа 5252 и 5251, в третьей дешевой лампе на микросхеме была маркировка F1. Ниже представлены схемы садового освещения.

Когда напряжение солнечной батареи падает, микросхемы начинают формировать пульсирующее напряжение для питания сверхяркого светодиода. Можно встретить стандартные светодиоды, как правило, с узким углом луча. Для распределения света фонаря в нижней части рассеивателя светильника можно установить коническое зеркало. Не забывайте поддерживать эти зеркала в чистоте во время использования. За последние два года китайские мудрецы установили светодиоды с углом излучения 140–160 ° в некоторые садовые фонари, для которых не требуется зеркало.

Как сделать светильник на солнечной батарее – схемы и пошаговая инструкция

Многие наверняка задумывались, как осветить прилегающую территорию, чтобы было комфортно и эстетично. Но это дополнительные затраты на электроэнергию. А кроме того, чтобы подать напряжение на каждый из фонарных столбов, придется портить ландшафт, рыть канавы, в которые будет проложен кабель. Ну, а нити, которые висят в воздухе от одного садового светильника к другому, совершенно некрасивы.

И тут возникает мысль: «А ведь можно фонарик установить на солнечную батарею, и тогда электричество будет производить генератор, свободный, как солнце!» Конечно, за такими приборами человек идет в магазин и, глядя на цены на эти осветительные приборы, забывает о своем желании, ведь стоимость их очень высока.

Но есть руки и голова, и это устройство создали сами люди, а значит, собрать садовый фонарь на солнечной энергии своими руками вполне реально.

Попробуем разобраться, возможно ли это и насколько сложна эта работа.

Подготовительные работы

Конечно, идеальным вариантом будет наличие неисправного устройства: помимо того, чтобы сделать его конструкцию понятной, можно еще разобраться, как починить солнечный фонарь своими руками, но есть и недостаток в реализации этого идея. Конечно, вы можете захватить недорогие садовые фонари, которые нуждаются в ремонте, и заменить их солнечные батареи, но их китайскую начинку все равно нужно будет обновить. И поэтому их база нужна только для обучения, так как отремонтированный фонарик прослужит не дольше, чем сделанный с нуля.

Прежде чем приступить к созданию светильника на солнечной энергии, необходимо разобраться в конструкции таких устройств.

Хотя каждый фонарик выглядит по-разному, принцип работы очень прост. Он состоит из солнечной батареи (панели), аккумулятора, преобразователя напряжения и светодиода или модуля.

Схема такой лампы будет понятна любому начинающему радиолюбителю и выглядит так:

Схема освещения на солнечных батареях

И теперь, разобравшись в схеме и разобравшись с принципом работы фонарика, питающегося от энергии, вырабатываемой солнечными элементами, вы можете решить, какая яркость требуется, какие световые элементы выбрать и, исходя из этого, выбрать аккумулятор и солнечную батарею. Панель.

Для освещения дачи вполне подойдут сверхяркие светодиоды Cree, 1-1,5 вольта в количестве 3 или 4 штуки на лампу. С такими элементами будет достаточно аккумулятора емкостью 3000 мАч и выходным напряжением 3,6 вольт. Такой аккумулятор будет заряжаться от солнечной панели за 8-10 часов, чего хватит, чтобы проработать выбранные светодиоды до 12 часов.

И, конечно же, сама солнечная панель. Дело в том, что солнечная батарея садовых фонарей, выпускаемых в наше время, очень мала. Подойдет аккумулятор размером 65 х 65 х 3мм, с выходным напряжением 4,4В, 90мА. Это могло бы даже обеспечить необходимое питание.

Электронный блок управления. Теперь необходимо собрать «головку» лампы, то есть сам блок управления. Для этого вам понадобятся:

• четыре резистора МЛТ 22 кОм;
• два транзистора КТ503;
• диод (оптимально Schottky 11DQ04).

Поскольку все это умещается на доске, очевидно, что лучше всего выгравировать это самостоятельно. Но есть вариант и более точный, и менее трудоемкий. Макеты общего назначения теперь доступны в магазинах. Кроме того, при создании дорожек под рукой должна быть медная оплетка.

Итак, когда все элементы будущего электронного блока управления собраны, можно приступать к пайке. Необходимо собрать следующую схему.

Схема электронного блока управления солнечной установкой

4 светодиода свободно подключены к аналогичной схеме. А если качество сборки на высоком уровне, то такой блок управления прослужит долгие годы.

Некоторые секреты эксплуатации

Осветительные приборы плохо переносят холода, поэтому желательно отнести их на зиму в теплое помещение. Батареи необходимо полностью разрядить, накрыв солнечную панель чем-нибудь непрозрачным. Оберните батареи по отдельности в бумагу, чтобы они прослужили дольше. Также подумайте о том, чтобы накрыть модули прозрачной защитной крышкой или использовать пленочные фотоэлементы. В целом таких ламп хватает на 6-7 лет активного использования.

Сборка

Схема садового светильника на солнечных батареях

Здесь все на уровне новичков.

Схема подключения прибора

Схема работает так:

1. Фотоэлемент S преобразует солнечную энергию в электричество в течение дня.
2. Ток течет через диод D1 к батарее A.
3. Транзистор T1 выключен, потому что к нему приложен положительный потенциал от солнечной панели через резистор R1.
4. Из-за закрытого транзистора R1 светодиод D2 не загорается.
5. Когда на улице темно и положительный потенциал падает, транзистор открывается и на светодиод D2 начинает поступать питание от батареи.
6. Лампа горит.
7. Диод D1 предотвращает разряд аккумулятора через фотомодуль.
8. Как только солнечный свет снова попадает на солнечную панель, положительный потенциал закрывает транзистор, светодиод D2 перестает работать, и аккумулятор начинает заряжаться.

Собираем электронную часть

Для работы вам понадобится стандартный набор для пайки, нож, пинцет и провода.

Подключить все компоненты можно двумя способами:

1. На схеме. Вариант для любителей грамотной организации электронных схем. Таким образом, все узлы будут четко расположены.
2. Петельный метод. Учитывая простоту схемы и длинные ножки компонентов, можно обойтись без платы, подключив все «напрямую».

Вся схема распаяна по приведенной выше схеме.

Сборка корпуса

Солнечную панель необходимо разместить на занавеске, в верхней части которой необходимо проделать отверстие. Через него продеваем нитки от панно. Фотоэлемент можно закрепить герметиком.

Все швы необходимо заделать, чтобы внутрь конструкции не попала влага.

Светодиоды расположены в прозрачной части абажура, а аккумулятор и прочая электроника лучше скрыть от солнца. Это может быть, например, крышка банки, которую вы используете как тень.

аналогичное ядро ​​можно использовать для размещения светодиодов:

Пример расположения светодиодов в осветительном приборе

Опора крепится к нижней части потолка. Способ подключения зависит от имеющегося у вас оттенка и типа стеллажа. Если у плафона узкое горлышко, можно сделать наплыв из пластиковой трубки, которая используется как опора. Кстати, полость в такой ножке подходит для размещения электроники.

Монтаж потолка на стойку

Нижняя часть шеста срезана под углом, чтобы его можно было вставить в землю.

Прожектора против локального освещения

У глобального точечного освещения есть свои плюсы и минусы. Удобно, что всего парой точечных светильников вполне можно осветить небольшой участок. Конечно, многое зависит от его конфигурации и размеров, но «свет сверху» все же позволяет обойтись минимальным количеством ламп. Большим преимуществом такого решения является то, что точечные светильники расположены намного выше уровня глаз, не слепят слепящего света и не мешают любоваться вечерним садом.

совсем другое дело: садовые светильники «на короткой ножке». Такие устройства обычно находятся на поверхности земли или довольно низко приподняты. Они не могут глобально повлиять на освещение всего дачного участка — мешают кусты, деревья и все, что выше определенного уровня. Но у местного освещения тоже есть своя прелесть и причина.

Если удачно расположить небольшие садовые фонари, можно создать очень интересный светотеневой образ. Например, осветить дорожки, оставив кусты в тени. Решений может быть много. Все зависит от конфигурации сада, характера насаждений, финансовых возможностей хозяина и своевременности его фантазии.

Использование местных осветительных приборов связано с определенной сложностью. Ведь их нужно как-то подключать к электросети. Хорошо, если хозяин усадьбы заранее подумал о разводке электричества по всему саду. При заливке бетонных дорожек, площадок беседок и других площадок предусмотрены каналы электрокабеля. В результате хозяину участка остается только приобрести стационарные садовые светильники, поставить их на место и подключить к предустановленной электропроводке.

Но ничего страшного, если вся электропроводка будет продумана и сделана заранее. Если они живут в помещении круглый год, а не только летом и по выходным. Иногда такие дорогие решения недопустимы. Ведь дорогие осветительные приборы в отсутствие хозяев украсть банально.

И здесь хозяин загородного дома или дачи обращает внимание на садовые светильники на солнечных батареях. Они очень разные

От самых простых и дешевых, которые светят только «мягко», до больших сферических светильников, способных не только осветить часть садового участка, но и красиво светиться разными цветами.

Достоинства этих осветительных приборов налицо. Для них не требуются электрические кабели. Их можно прикрепить в любом месте вашего сада. Их можно легко переставить на другое место в любой момент. Их можно быстро «собрать» и убрать на зиму. Одним словом, светодиодные садовые фонари на солнечной энергии, на первый взгляд, кажутся отличной заменой стационарным светильникам.

Паяем простенькую схему и компонуем детали

Для сборки такой схемы необязательно наличие текстолитовой основы и гравировки дорожек. Катоды (короткая ножка) всех светодиодов собраны в один блок, резисторы на 33 Ом припаяны к анодам (длинная ножка). Хвосты резисторов также спаяны и припаяны к коллектору транзистора. Резистор 3,6 кОм подключается к базе транзистора, а катод выпрямительного диода подключается к эмиттеру. Анод диода подключен к базовому резистору, а положительный полюс солнечных модулей подключен к тому же узлу. Минус модулей и АКБ подключен проводами к совмещенным катодам светодиодов. Положительный полюс батареи подключается к эмиттеру транзистора.

Отдельные солнечные модули имеют напряжение 0,5 В, а для зарядки аккумуляторов требуется 4,5–5 В. Поэтому отдельные модули необходимо объединять в цепочки. Сначала припаиваем к модулям проводники, если их нет. Для этого нарежьте плоский проводник на полоски длиной чуть больше ширины модуля. Если модуль 19 мм, отрежьте его на 25 мм.

Положительный контакт модуля находится сзади, а отрицательный — такая же центральная полоса спереди. На этой полоске нужно рисовать потоком — это такой бесцветный маркер из набора. Затем поверх контакта накладывается кусок проводника. Осталось только потихоньку нарисовать паяльник сверху — на проводнике уже есть тонкий слой олова. Оставшийся хвостик приваривается к контакту на обратной стороне следующего модуля и так по цепочке до тех пор, пока не соберутся 10 модулей в два ряда.

Между рядами нужно сделать перемычку из плоского проводника и к двум оставшимся концам припаять тонкие медные провода. Будьте осторожны при работе с модулями, они очень хрупкие. Также не рекомендуется перегревать их, поэтому не стоит слишком долго держать паяльник на одном месте.