Светотехника
Нашли ошибку? Сообщите нам ...Комментировать: Светодиодный газонный светильник включает электроприборыРаспечатать: Светодиодный газонный светильник включает электроприборы

Светодиодный газонный светильник включает электроприборы



Сегодня в магазинах можно приобрести автономные светодиодные газонные светильники. В большинстве случаев каждый такой светильник содержит солнечную батарею, аккумулятор (Ni-Cd с номинальным напряжением 1,2 В) и импульсный повышающий преобразователь напряжения на специализированной микросхеме, от которого питается осветительный светодиод. Аккумулятор и солнечная батарея подключены к входным цепям микросхемы, а светодиод - к её выходной цепи. В дневное время, когда солнечная батарея вырабатывает энергию, микросхема подключает к ней аккуму

лятор и происходит его зарядка. С наступлением темноты напряжение солнечной батареи снижается, зарядка аккумулятора прекращается и включается преобразователь напряжения. Таким образом, солнечная батарея кроме источника электроэнергии используется ещё и как датчик освещённости. Чем меньше стоимость такого светильника, тем, как правило, меньше площадь солнечной батареи (а значит, и её мощность), ёмкость аккумулятора, яркость и продолжительность свечения светодиода. Цена дешёвых светильников не превышает 40 руб.

Такие светильники нередко выходят из строя, поскольку не отличаются высокой надёжностью, да и эксплуатируются вне помещений. Случаются и механические поломки или отказ аккумулятора. В этом случае исправные

элементы пригодятся в других радиолюбительских устройствах. Кроме того, и исправный светильник или его части вследствие низкой стоимости можно применить в различных радиолюбительских конструкциях. Например, "заставить" его ночью обеспечить дежурным освещением входную дверь, лестницу или веранду. А если доработать такой светильник, добавив несколько радиодеталей, он сможет управлять осветительными или другими устройствами с сетевым питанием. При этом его основная функция сохранится.

Обязательное условие при эксплуатации газонных светильников - они должны размещаться в месте, которое освещается солнцем максимально длительное время. В противном случае зарядка аккумулятора от солнечной батареи будет затруднена. Поэтому не следует устанавливать такие светильники внутри помещений. Чтобы обеспечить зарядку аккумулятора и освещение, например веранды, светильник необходимо разместить на открытом воздухе, а осветительный светодиод установить внутри помещения. Для этого светодиод можно выпаять из платы и затем подключить к ней кабелем требуемой длины. Но можно установить на корпусе светильника гнездо и подключать к нему внешний освети-тельный светодиод.На рис. 1 показана схема газонного светильника и его доработки для такого варианта.

Рис. 1

Гнездо XS1 и вилку XP1 можно применить от головных телефонов. Поскольку частота преобразования несколько десятков килогерц, в качестве соединительного кабеля желательно применить "витую пару". Как отмечено выше, сам светильник располагают в месте, хорошо освещаемом солнцем. Но при этом на него не должен попадать свет от других осветительных приборов. Для защиты

от атмосферных осадков верхнюю часть светильника с солнечной батареей желательно закрыть крышкой, которую можно изготовить из прозрачной бесцветной пластиковой бутылки.

Рис. 2

Для того чтобы газонный светильник мог управлять осветительными приборами или другой нагрузкой, питающимися от сети, его дорабатывают в соответствии со схемой на рис. 2. Суммарная мощность нагрузки не должна превышать 20 Вт, это может быть, например, маломощная осветительная лампа накаливания или компактная люминесцентная лампа (КЛЛ). Гнездо XS1 и соответствующая ему вилка XP1 могут быть любыми, обеспечивающими однозначный вариант подключения (подойдёт разъём от головных телефонов). Диод VD1 - любой маломощный малогабаритный импульсный. В корпусе сетевой розетки XS2, в которую включают коммутируемую нагрузку, устанавливают симистор-ный оптрон U1. Поскольку номинальное напряжение питания излучающего диода оптрона около 1,2 В, чтобы через него не протекал постоянный ток от аккумулятора, напряжение которого может превысить вышеуказанное значение, в светильник установлен диод VD1. Поэтому во время зарядки аккумулятора через этот диод и излучающий диод оптрона ток не протекает.

С наступлением темноты включается преобразователь напряжения, и на выходе микросхемы (вывод 1) формируются импульсы напряжения, которыми и питается осветительный светодиод EL1. Амплитуда импульсов зависит от типа применённого светодиода и приблизительно равна 3...3,3 В. Когда вилка XP1 подключена, выходной им

пульсный ток протекает через диод VD1 и излучающий диод оптрона U1, при этом амплитуда импульсов напряжения снижается до 1,8.2 В, поэтому светодиод EL1 тока практически не потребляет (возможно едва заметное его свечение). Поскольку частота питающих импульсов в сотни раз больше частоты питающей сети, фотосимистор оптрона будет открываться в начале каждого полупериода и питающее напряжение сети поступит на нагрузку.

Рис. 3

Внешний вид устройства показан на рис. 3. По схеме рис. 2 был доработан светильник торговой марки Wolta Solar с размерами солнечной батареи 25x25 мм и Ni-Cd аккумулятором ёмкостью 300 мАч. Продолжительность непрерывной работы устройства в тёмное время суток зависит от ёмкости и степени заряженности аккумулятора. Следует учесть, что выключателем, который отключает аккумулятор, снабжены не все модели светильников. Поэтому, возможно, потребуется его установка.

Рис. 4

Чтобы к устройству можно было подключать нагрузку большей мощности, необходимо дополнительно ввести си-мистор VS1 и два резистора (рис. 4). Дополнительные элементы также размещают в корпусе розетки. Если симистор не устанавливать на теплоотвод, мощность нагрузки не должна превышать нескольких десятков ватт, при эффективном теплоотводе мощность нагрузки может достигать несколько сотен ватт. Если применить блок, содержащий розетку и два выключателя, а схему доработать в соответствии с рис. 5, можно реализовать как автоматический режим, так и ручное включение и выключение освещения.

Рис. 5

При отсутствии симисторной оптопары для гальванической развязки светильника от сети можно применить импульсный трансформатор. Вариант такой схемы показан на рис. 6. В этом случае при подключении вилки XP1 в гнездо XS1 от выхода микросхемы (вывод 1) отключается штатная цепь L1EL1 и подключается первичная обмотка трансформатора Т1.

Рис. 6

Импульсы вторичной обмотки открывают симистор VS1, и напряжение сети поступает на нагрузку. Импульсный трансформатор намотан на кольцевом магнитопроводе от трансформатора КЛЛ и содержит две одинаковые обмотки по десять витков провода ПЭВ-2 0,2...0,3. Обмотки наматывают на противоположных сторонах магнитопровода.

Автор: И. Нечаев, г. Москва


Дата публикации: 07.01.2014
Мнения читателей
  • Анатолий / 18.11.2014 - 11:41
    Прекрасная статья. Объясняет работу микросхемы, можно применить для системы автоматики освещения курника, автоматическому открытию и закрытию его и т.д. А что у автора нашлось время на это, так это прекрасно. Спасибо.
  • Боря / 20.07.2014 - 07:41
    Упрут вместе со светильниками, как у моего тестя.
  • Сергей / 13.05.2014 - 18:45
    Если у жильца нет верхних конечностей - конечно полезно. Тут похоже на то, автору ручонки занять было нечем.Плюс свободного времени навалом.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics