Како израдити једноставно аутоматско баштенско светло на соларни погон

За оне који су заинтересовани за баштованство, баштенско светло би могло да се диви лепоти њихових биљака чак и током ноћи. Ова светла ће се обично постављати у башти, далеко од електричних утичница, јер није добра идеја проводити жице кроз баштенско тло које ће већину времена бити мокре и намучене. Овде се баштенска светла на соларни погон појављују у слици. Ова светла ће имати батерију која ће се дању пунити преко соларног панела, а ноћу ће се енергија из батерије користити за напајање светла и циклус се понавља. У неким од наших претходних чланака изградили смо неколико пројеката повезаних са соларном енергијом, попут пуњача за мобителе на соларни погон и круга соларних инвертора.

У овом пројекту ћемо изградити једноставно и јефтино кућно соларно баштенско светло. Соларни панел ће пунити литијумску батерију током дана, а када пређе у ноћ, батерија ће поново укључити светла до дневног времена. За разлику од других кола, нећемо користити микроконтролер или сензор, јер је идеја пројекта смањити број компонената како би се смањила цена и сложеност кола. С тим у вези, кренимо са изградњом наше домаће соларне светлости !!

Дизајн светла соларне баште

Пре него што одаберете вредност компоненти и уђете у електричну схему, неопходно је одабрати оптерећење за наш пројекат. Оптерећењем се односимо на врсту вртне светлости коју ћемо користити у нашем пројекту. Зато што напон и струја светлости одлучују о томе како коло може бити дизајнирано.

ЛЕД диоде које користимо у овом пројекту су уобичајене кинеске ЛЕД диоде са радним напоном од 3,2 В са максималним напоном од 4,5 В унапред. Према томе, ако су две ЛЕД диоде повезане у серију, предњи напон ће бити 6,4В. ЛЕД диоде коришћене у нашем пројекту су приказане у наставку.

Тако ће 7,4В литијумска батерија моћи да обезбеди минимално 6,4В (потпуно испражњено) до максимално 8,4В (потпуно напуњено). Због тога се у овом пројекту за извор напајања користи литијумска батерија од 7,4 В, исто је приказано у наставку. Ако сте потпуно нови у литијумским батеријама, можете погледати овај чланак Основе литијум-јонских батерија да бисте боље разумели батерије.

Батерија која је изабрана за ову апликацију имаће уграђени заштитни круг који ће заштитити батерију од прекомерног пуњења, дубоког пражњења и услова везаних за кратки спој. Ако ваша батерија не пружа ове функције, обавезно користите спољни заштитни модул, јер литијумске батерије могу постати врло нестабилне и чак могу експлодирати ако се њима не рукује правилно.

Кружни дијаграм соларне баште

Соларни парк светло круг ће се састојати из два дела. Један се пуни, а други је за контролу ЛЕД диода. Комплетна шема кола објашњена је у два дела, а први део је дат у наставку

Н-канални МОСФЕТ К2, ИРФ540Н се користи за контролу пуњења. Потенциометар Р1 се користи за подешавање нивоа напона батерије контролишући напон на капији преко Н-канала МОСФЕТ К2. Сцхоттки исправљачка диода Д1 је СР160, 1А 60В Сцхоттки диода која се користи за заштиту батерије од обрнутог поларитета, као и за блокирање обрнутог протока током услова пражњења. Излазна Сцхоттки диода Д2 служи за изолацију напона пуњача са напоном батерије.

Други део кола користи се за укључивање ЛЕД диоде током тамних услова. То ради други П-канални МОСФЕТ К1 који је ИРФ9540. МОСФЕТ капијом управља соларни напон. Дакле, кад год соларне ћелије производе напон, МОСФЕТ остаје искључен, али у мраку или ноћу, ћелије не производе напон и МОСФЕТ се укључује. Коришћењем П Цханнел МОСФЕТ-а, додатни ЛДР и коло упоређивања су потпуно елиминисани.

Сада, за други део кола, ЛЕД диоде су повезане у серијски паралелном стању. Два ЛЕД-а у серији повећавају предњи напон на двоструко већи од појединачног ЛЕД-а, али струја која пролази кроз ЛЕД-ове дели се. Израђене су 4 паралелне везе са две ЛЕД диоде у серији. Више ЛЕД паралелно повећава струју и утиче на резервну батерију.

Процењује се да је проток струје кроз сваку серију скоро 40мА. Због тога 4 паралелна низа троше 160мА струје. Батерија одабрана за овај пројекат ефикасно ће осветљавати ЛЕД диоде скоро 5-6 сати у номиналном стању пуњења. ЛЕД жице се могу повећати према потреби.

Солар Гарден Лигхт Цонструцтион

За конструкцију кола потребне су следеће компоненте -

1. Литијумска батерија 7,4 В (мАХ зависи од резервног времена) са уграђеним заштитним кругом.
2. ЛЕД диоде са напоном од 3,5 В (такође је применљив и други напон, али конструкција ЛЕД траке ће бити другачија)
3. ИРФ9540Н - П канал Мосфет
4. ИРФ540Н - Мосфет Н канала
5. СР160 Сцхоттки диода 2 ком
6. 680Р отпорник
7. 50к потенциометар
8. Отпорник 4.7к
9. Соларни панел 15 - 18В са струјом већом од 300мА ако је изабрана батерија од 3600мАХ.
10. Жице за повезивање соларне плоче и ЛЕД диода
11. Прикључне жице

Слика испод приказује пиноут ИРФ540Н Н-канала и ИРФ9540 П-Цханнел Мосфет-а, који ћемо користити у пројекту.

Једном када је соларни круг за баштенски врт направљен на плочи, мој распоред изгледа овако доле

Користили смо соларни панел са доњим спецификацијама.

То је 10В соларни панел са 18В излазом. Соларни панел се поставља на јаку сунчеву светлост у врхунским соларним условима. Потенциометар је контролисан да има 8,5 В преко Д2. То је због напона пуњења јер ће напон литијумске батерије бити 8,4 В када је потпуно напуњена. Када батерија почне да се пуни, мерач појачала повезан је у серију са батеријом како би се проверила струја пуњења. Такође можете импровизовати пројекат помоћу соларног трагача како бисте максимално напунили батерију, али то је нешто изван делокруга овог пројекта.

Као што можете проверити из очитавања мултиметра у наставку, струја пуњења је скоро 300мА. Ова промена ће зависити од соларног стања, повећаваће се сунчаним даном и силазити у облачним данима.

Током ноћи, када соларни панел не прима зрачење, неће излазити струја са панела и отуда ће батерија престати да се пуни и ЛЕД лампице ће се упалити. Комплетни рад пројекта такође се може наћи у доњем видео линку, где приказујемо како се светло аутоматски укључује ако панел не прима зрачење.

Даља побољшања

Струјни круг је основни круг пуњача за литијумске батерије за једноставан пројекат везан за баштенско светло. Стога не користи никаква сигурносна питања. За правилно пуњење и примену одговарајуће методе соларног пуњења помоћу МППТ (Макимум Повер Поинт Трацкер) могу се користити наменске ИЦ драјвере.

Будући да је ово пројекат на отвореном, треба користити одговарајућу ПЦБ заједно са приложеном кутијом. Кућиште мора бити направљено на такав начин да круг остане водоотпоран у киши. Да бисте модификовали ово коло или разговарали о даљим аспектима овог пројекта, љубазно користите активни форум сажетка кола.