Paano bumuo ng isang simpleng solar powered awtomatikong ilaw ng hardin

Para sa mga may masigasig na interes sa paghahardin, ang isang ilaw sa hardin ay magbibigay ng isang pagpipilian upang humanga sa kagandahan ng kanilang mga halaman kahit na sa oras ng gabi. Ang mga ilaw na ito ay normal na mailalagay sa loob ng hardin, malayo sa mga outlet ng kuryente sapagkat hindi magandang ideya na magpatakbo ng mga wire sa pamamagitan ng iyong hardin na lupa na basa at pinagpaguran sa lahat ng oras. Dito makikita ang larawan ng mga ilaw ng hardin na pinapatakbo ng Solar. Ang mga ilaw na ito ay magkakaroon ng isang baterya na sisingilin sa pamamagitan ng isang solar panel sa oras ng araw at sa oras ng gabi ang enerhiya mula sa baterya ay gagamitin upang magaan ang ilaw at mauulit ang ikot. Sa ilan sa aming nakaraang mga artikulo ay nagtayo kami ng ilang mga proyekto na nauugnay sa enerhiya ng solar tulad ng charger ng cell phone na pinapatakbo ng solar at solar inverter circuit.

Sa proyektong ito, magtatayo kami ng isang simple at murang DIY solar light ng hardin. Sisingilin ng solar panel ang isang baterya ng lithium sa oras ng araw at kapag naging oras ng gabi, bubuksan ng baterya ang mga ilaw hanggang sa muling araw nito. Hindi tulad ng iba pang mga circuit, hindi kami gagamit ng isang microcontroller o sensor, dahil ang ideya ng proyekto ay upang mabawasan ang bilang ng sangkap upang mabawasan ang presyo at pagiging kumplikado ng circuit. Sinasabi na magsimula na tayong magtayo ng ating homemade solar light !!

Disenyo ng Light Garden ng Solar

Bago piliin ang halaga ng mga bahagi at pumasok sa circuit diagram, mahalaga na piliin ang load para sa aming proyekto. Sa pamamagitan ng pagkarga, tinutukoy namin ang uri ng Garden Light na gagamitin namin sa aming proyekto. Dahil ang boltahe at kasalukuyang rating ng ilaw ay nagpapasya kung paano maaaring idisenyo ang circuit.

Ang mga LED na ginagamit namin sa proyektong ito ay normal na Chinese LEDs na may operating boltahe na 3.2V na may maximum na 4.5V boltahe na pasulong. Samakatuwid, kung ang dalawang LEDs ay konektado sa serye, ang boltahe sa unahan ay 6.4V. Ang mga LED na ginamit sa aming proyekto ay ipinapakita sa ibaba.

Kaya't ang isang 7.4V lithium na baterya ay makakapagbigay ng isang minimum na 6.4V (ganap na pinalabas) sa maximum na 8.4V (ganap na nasingil). Samakatuwid, ang isang 7.4V Lithium na baterya ay ginagamit para sa isang mapagkukunan ng kuryente sa proyektong ito, pareho ang ipinapakita sa ibaba. Kung ganap kang bago sa mga baterya ng Lithium, maaari mong suriin ang artikulong ito ng Mga Pangunahing Kaalaman sa Lithium-Ion Batteries upang maunawaan nang mas mabuti ang tungkol sa mga baterya.

Ang baterya na napili para sa application na ito ay magkakaroon ng isang built-in na circuit ng proteksyon na mapoprotektahan ang baterya mula sa sobrang singil, malalim na paglabas, at mga kaugnay na kondisyon ng maikling circuit. Kung hindi ibinibigay ng iyong baterya ang mga tampok na ito, tiyaking gumamit ng isang panlabas na module ng proteksyon, dahil ang mga baterya ng lithium ay maaaring maging lubos na hindi matatag at maaaring sumabog pa kung hindi mahawakan nang maayos.

Solar Garden Light Circuit Diagram

Ang solar garden light circuit ay binubuo ng dalawang bahagi. Ang isa ay naniningil at ang isa pa ay upang makontrol ang mga LED. Ang kumpletong diagram ng circuit ay ipinaliwanag bilang dalawang bahagi, ang unang bahagi ay ibinibigay sa ibaba

Ang N-Channel MOSFET Q2, IRF540N ay ginagamit para sa pagpapatakbo ng pagsingil sa pagsingil. Ginagamit ang Potentiometer R1 upang maitakda ang antas ng boltahe ng baterya sa pamamagitan ng pagkontrol sa boltahe ng gate sa kabuuan ng N Channel MOSFET Q2. Ang Schottky rectifier diode D1 ay SR160, isang 1A 60V Schottky diode na ginagamit upang protektahan ang baterya mula sa reverse polarity pati na rin upang harangan ang reverse flow habang nagpapalabas ng mga kondisyon. Ang output Schottky diode D2 ay ginagamit upang ihiwalay ang boltahe ng charger gamit ang boltahe ng baterya.

Ang iba pang bahagi ng circuit ay ginagamit upang i-on ang LED sa panahon ng madilim na kondisyon. Ginagawa ito ng iba pang P-Channel MOSFET Q1 na IRF9540. Ang MOSFET gate ay kinokontrol ng solar boltahe. Samakatuwid, tuwing ang solar cells ay gumagawa ng boltahe, ang MOSFET ay mananatiling naka-patay ngunit sa madilim o sa gabi, ang mga cell ay hindi gumagawa ng boltahe at ang MOSFET ay nakabukas. Sa pamamagitan ng paggamit ng P Channel MOSFET, ang karagdagang LDR at comparator circuit ay ganap na natanggal.

Ngayon, para sa ikalawang bahagi ng circuit, ang mga LED ay konektado sa isang serye-parallel na kondisyon. Ang dalawang LED sa serye ay nagdaragdag ng pasulong na boltahe sa doble kaysa sa isang solong LED, ngunit ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng mga LED ay nahahati. Ang 4 na magkatulad na koneksyon ay ginawa gamit ang dalawang LEDs sa serye. Mas maraming mga LED na kahanay ang nagdaragdag ng kasalukuyang at nakakaapekto sa pag-backup ng baterya.

Tinatayang ang kasalukuyang daloy ng bawat serye ay halos 40mA. Samakatuwid, ang 4 na magkatulad na mga string ay kumonsumo ng 160mA ng kasalukuyang. Ang baterya na napili para sa proyektong ito ay mabisang magaan ang mga LEDs sa halos 5-6 na oras sa kondisyong nominal na singil. Maaaring dagdagan ng isa ang mga LED string ayon sa mga pangangailangan.

Konstruksyon ng Banayad na Hardin ng Solar

Upang maitayo ang mga sumusunod na bahagi ng circuit ay kinakailangan -

1. Ang baterya ng lithium 7.4V (mAH ay nakasalalay sa oras ng pag-backup) na may isang built-in na circuit ng proteksyon.
2. Mga LED na may boltahe na 3.5V pasulong (Ang isa pang boltahe ay naaangkop din ngunit ang konstruksiyon ng LED strip ay magkakaiba)
3. IRF9540N - P channel Mosfet
4. IRF540N - N Channel Mosfet
5. SR160 Schottky diode 2 pcs
6. Risistor ng 680R
7. 50k potentiometer
8. 4.7k risistor
9. Solar Panel 15 - 18V na may higit sa 300mA kasalukuyang rating kung ang isang 3600mAH na baterya ay napili.
10. Mga wire para sa pagkonekta ng solar panel at LEDs
11. Mga wire ng hookup

Ipinapakita ng imahe sa ibaba ang pinout ng IRF540N N-channel at IRF9540 P-Channel Mosfet, na gagamitin namin ang proyekto.

Kapag ang Solar garden light circuit ay itinayo sa isang breadboard, ang aking pag-aayos ay ganito sa ibaba

Ginamit namin ang solar panel na may detalye sa ibaba.

Ito ay isang 10W solar panel na may 18V output. Ang solar panel ay inilalagay sa maliwanag na sikat ng araw sa pinakamataas na kondisyon ng solar. Ang potentiometer ay kinokontrol upang magkaroon ng 8.5V sa kabuuan ng D2. Ito ay dahil sa boltahe ng pagsingil bilang isang boltahe ng baterya ng lithium ay magiging 8.4V kapag ito ay ganap na nasingil. Kapag nagsimula ang baterya na singilin ang isang amp meter ay konektado sa serye ng baterya upang suriin ang kasalukuyang singil. Maaari mo ring pagbutihin ang proyekto gamit ang isang solar tracker sa maximum na pagsingil ng baterya, ngunit iyon ay isang bagay na wala sa saklaw ng proyektong ito.

Tulad ng maaari mong suriin mula sa pagbabasa ng multimeter sa ibaba, ang kasalukuyang singil ay halos 300mA. Ang pagbabago na ito ay nakasalalay sa kondisyon ng araw, tataas ito sa isang maaraw na araw at bababa sa maulap na araw.

Sa oras ng gabi, kapag ang solar panel ay hindi nakakatanggap ng radiation, walang kasalukuyang output mula sa panel at samakatuwid ang baterya ay titigil sa pagsingil at ang mga ilaw na LED ay bubuksan. Ang kumpletong pagtatrabaho ng proyekto ay maaari ding matagpuan sa video na naka-link sa ibaba, kung saan ipinapakita namin ang ilaw na awtomatikong nakabukas kung ang panel ay walang natatanggap na radiation.

Karagdagang Mga Pagpapabuti

Ang circuit ay isang pangunahing circuit ng charger ng baterya ng lithium para sa isang simpleng proyekto na may kaugnayan sa ilaw sa hardin. Sa gayon hindi ito gumagamit ng anumang mga isyu sa kaligtasan. Para sa wastong pagsingil at paggamit ng wastong pamamaraan ng pagsingil ng solar gamit ang MPPT (Maximum Power Point Tracker) maaaring magamit ang mga nakalaang driver ng IC.

Dahil ito ay isang proyekto sa pagpapatakbo sa labas, kailangang gamitin ang wastong PCB kasama ang isang nakapaloob na kahon. Ang Enclosure ay kailangang gawin sa isang paraan na ang circuit ay mananatiling hindi tinatagusan ng tubig sa ulan. Upang baguhin ang circuit na ito o upang talakayin ang karagdagang mga aspeto ng proyektong ito, mangyaring gamitin ang aktibong forum ng circuit digest.