Cara membina lampu taman automatik berkuasa solar

Bagi mereka yang berminat untuk berkebun, lampu taman akan memberikan pilihan untuk mengagumi keindahan tanaman mereka walaupun pada waktu malam. Lampu-lampu ini biasanya akan diletakkan di dalam kebun, jauh dari outlet elektrik kerana bukan idea yang baik untuk menyalurkan wayar melalui tanah kebun anda yang akan basah dan kotor sepanjang masa. Di sinilah lampu taman bertenaga Suria masuk ke dalam gambar. Lampu ini akan mempunyai bateri yang akan dicas melalui panel solar pada waktu siang dan pada waktu malam tenaga dari bateri akan digunakan untuk menyalakan lampu dan kitaran berulang. Dalam beberapa artikel sebelumnya kami telah membina beberapa projek berkaitan tenaga suria seperti pengecas telefon bimbit bertenaga solar dan litar penyongsang solar.

Dalam projek ini, kami akan membina lampu taman solar DIY yang sederhana dan murah. Panel solar akan mengecas bateri litium pada waktu siang dan apabila menjadi waktu malam, bateri akan menyala lampu sehingga waktu siang lagi. Tidak seperti litar lain, kami tidak akan menggunakan mikrokontroler atau sensor, kerana idea projek ini adalah untuk mengurangkan kiraan komponen untuk mengurangkan harga dan kerumitan litar. Yang dikatakan mari mula membina cahaya suria buatan sendiri !!

Reka Bentuk Lampu Taman Suria

Sebelum memilih nilai komponen dan memasuki gambarajah litar, penting untuk memilih beban untuk projek kami. Dengan beban, kami merujuk kepada jenis Garden Light yang akan kami gunakan dalam projek kami. Kerana voltan dan arus cahaya menentukan bagaimana litar dapat dirancang.

LED yang kami gunakan dalam projek ini adalah LED Cina biasa dengan voltan operasi 3.2V dengan voltan hadapan maksimum 4.5V. Oleh itu, jika dua LED disambungkan secara bersiri, voltan hadapan akan menjadi 6.4V. LED yang digunakan dalam projek kami ditunjukkan di bawah.

Oleh itu, bateri lithium 7.4V dapat memberikan minimum 6.4V (habis sepenuhnya) hingga maksimum 8.4V (dicas sepenuhnya). Oleh itu, bateri Lithium 7.4V digunakan untuk sumber kuasa dalam projek ini, yang sama ditunjukkan di bawah. Sekiranya anda benar-benar baru menggunakan bateri Lithium, anda boleh membaca artikel Asas Bateri Lithium-Ion ini untuk memahami dengan lebih baik mengenai bateri.

Bateri yang dipilih untuk aplikasi ini akan mempunyai litar perlindungan dalaman yang akan melindungi bateri daripada keadaan berlebihan, pelepasan dalam, dan keadaan litar pintas. Sekiranya bateri anda tidak menyediakan ciri-ciri ini, pastikan untuk menggunakan modul perlindungan luaran, kerana bateri lithium boleh menjadi sangat tidak stabil dan bahkan boleh meletup jika tidak ditangani dengan betul.

Diagram Litar Cahaya Taman Suria

The cahaya litar Taman solar akan terdiri daripada dua bahagian. Satu sedang mengecas dan yang lain adalah untuk mengawal LED. Gambarajah litar lengkap dijelaskan sebagai dua bahagian, bahagian pertama diberikan di bawah

N-Channel MOSFET Q2, IRF540N digunakan untuk operasi pengecasan caj. Potentiometer R1 digunakan untuk mengatur tahap voltan bateri dengan mengawal voltan gerbang melintasi N Channel MOSFET Q2. Diod penerus Schottky D1 adalah SR160, dioda Schottky 1A 60V yang digunakan untuk melindungi bateri dari kekutuban terbalik serta untuk menyekat aliran terbalik semasa keadaan pengosongan. Output Schottky diode D2 digunakan untuk mengasingkan voltan pengecas dengan voltan bateri.

Bahagian litar lain digunakan untuk menyalakan LED semasa keadaan gelap. Ini dilakukan oleh P-Channel MOSFET Q1 yang lain iaitu IRF9540. Pintu MOSFET dikawal oleh voltan suria. Oleh itu, setiap kali sel suria menghasilkan voltan, MOSFET tetap mati tetapi dalam gelap atau pada waktu malam, sel tidak menghasilkan voltan dan MOSFET dihidupkan. Dengan menggunakan P Channel MOSFET, LDR tambahan dan litar pembanding dihapuskan sepenuhnya.

Sekarang, untuk bahagian kedua litar, LED disambungkan dalam keadaan selari siri. Dua LED secara siri meningkatkan voltan hadapan menjadi dua kali ganda daripada satu LED, tetapi arus yang mengalir melalui LED terbahagi. 4 sambungan selari dibuat dengan dua LED secara bersiri. Lebih banyak LED secara selari meningkatkan arus dan mempengaruhi sandaran bateri.

Dianggarkan bahawa aliran arus melalui setiap siri hampir 40mA. Oleh itu, 4 tali selari menggunakan arus 160mA. Bateri yang dipilih untuk projek ini akan menyalakan LED secara berkesan selama hampir 5-6 jam pada keadaan pengecasan nominal. Seseorang dapat meningkatkan tali LED mengikut keperluan.

Pembinaan Cahaya Taman Suria

Untuk membina litar, komponen berikut diperlukan -

1. Bateri litium 7.4V (mAH bergantung pada masa sandaran) dengan litar perlindungan terbina dalam.
2. LED dengan voltan hadapan 3.5V (Voltan lain juga berlaku tetapi pembinaan jalur LED akan berbeza)
3. IRF9540N - Saluran P Mosfet
4. IRF540N - N Channel Mosfet
5. SR160 Schottky diod 2 keping
6. Perintang 680R
7. Potensiometer 50k
8. Perintang 4.7k
9. Solar Panel 15 - 18V dengan penarafan lebih daripada 300mA semasa jika bateri 3600mAH dipilih.
10. Wayar untuk menyambungkan panel solar dan LED
11. Wayar cangkuk

Gambar di bawah menunjukkan pin-channel IRF540N N dan IRF9540 P-Channel Mosfet, bahawa kami akan menggunakan projek ini.

Setelah litar lampu taman Solar dibina di papan roti, susunan saya kelihatan seperti di bawah ini

Kami telah menggunakan panel suria dengan spesifikasi di bawah.

Ia adalah panel solar 10W dengan output 18V. Panel suria diletakkan di bawah sinar matahari yang terang pada waktu puncak matahari. Potensiometer dikawal mempunyai 8.5V merentasi D2. Ini disebabkan oleh voltan pengisian kerana voltan bateri lithium akan menjadi 8.4V ketika dicas sepenuhnya. Semasa bateri mula dicas, meteran amp disambungkan secara bersiri dengan bateri untuk memeriksa arus pengecasan. Anda juga dapat meningkatkan projek menggunakan pelacak solar untuk pengecasan bateri maksimum, tetapi itu adalah sesuatu yang tidak termasuk dalam projek ini.

Seperti yang anda periksa dari pembacaan multimeter di bawah, arus cas hampir 300mA. Perubahan ini bergantung pada keadaan suria, ia akan meningkat pada hari yang cerah dan akan turun pada hari mendung.

Pada waktu malam, ketika panel suria tidak menerima radiasi, tidak akan ada arus keluaran dari panel dan oleh itu bateri akan berhenti mengisi dan lampu LED akan menyala. Penyelesaian projek yang lengkap juga terdapat dalam video yang dipautkan di bawah ini, di mana kami menunjukkan cahaya menyala secara automatik jika panel tidak menerima sinaran.

Penambahbaikan Lanjutan

Litar adalah litar pengecas bateri litium asas untuk projek berkaitan cahaya taman sederhana. Oleh itu, ia tidak menggunakan masalah keselamatan. Untuk pengecasan yang betul dan menggunakan kaedah pengisian solar yang betul menggunakan IC pemandu khusus MPPT (Maximum Power Point Tracker) boleh digunakan.

Oleh kerana ini adalah projek operasi luar, PCB yang betul dan kotak tertutup perlu digunakan. Pagar perlu dibuat sedemikian rupa sehingga litar tetap kalis air ketika hujan. Untuk mengubah suai litar ini atau untuk membincangkan aspek selanjutnya dari projek ini, sila gunakan forum aktif rangkaian litar.