정원 가꾸기에 관심이있는 사람들에게 정원 조명 은 밤에도 식물의 아름다움에 감탄할 수있는 옵션을 제공합니다. 이 조명은 일반적으로 전기 콘센트에서 멀리 떨어진 정원 내부에 배치됩니다. 대부분의 시간 동안 젖고 수고를받는 정원 토양에 전선을 연결하는 것은 좋지 않기 때문입니다. 이것은 태양열 정원 조명 이 그림에 나오는 곳 입니다. 이 조명에는 낮에는 태양 전지판을 통해 충전되는 배터리가 있으며 밤에는 배터리의 에너지가 조명에 전원을 공급하는 데 사용되며주기가 반복됩니다. 이전 기사 중 일부에서는 태양열 휴대 전화 충전기 및 태양 광 인버터 회로와 같은 태양 에너지 관련 프로젝트를 거의 만들지 않았습니다.
이 프로젝트에서 우리는 간단하고 저렴한 DIY 태양열 정원 조명 을 만들 것 입니다. 태양 전지판은 낮 시간 동안 리튬 배터리를 충전하고 밤 시간이되면 배터리는 다시 낮 시간까지 불이 켜집니다. 다른 회로와 달리 우리는 마이크로 컨트롤러 나 센서를 사용하지 않을 것입니다. 왜냐하면 프로젝트의 아이디어는 회로의 가격과 복잡성을 줄이기 위해 부품 수를 줄이는 것입니다. 그것은 우리의 수제 태양 광을 만들기 시작합시다 !!
솔라 가든 라이트 디자인
구성 요소의 값을 선택하고 회로도에 들어가기 전에 프로젝트의 부하를 선택하는 것이 중요합니다. 부하 별로는 프로젝트에서 사용할 정원 조명 유형을 참조합니다. 빛의 전압 및 전류 정격이 회로 설계 방법을 결정하기 때문입니다.
이 프로젝트에서 사용하는 LED는 동작 전압이 3.2V 이고 순방향 전압 이 최대 4.5V 인 일반 중국 LED입니다. 따라서 두 개의 LED가 직렬로 연결되면 순방향 전압은 6.4V가됩니다. 프로젝트에 사용 된 LED는 아래와 같습니다.
따라서 7.4V 리튬 배터리는 최소 6.4V (완전 방전)에서 최대 8.4V (완전 충전)까지 제공 할 수 있습니다. 따라서 본 프로젝트에서는 7.4V 리튬 배터리를 전원으로 사용하고 있으며, 아래와 같습니다. 리튬 배터리를 완전히 처음 사용하는 경우이 리튬 이온 배터리 기본 사항 문서를 확인하여 배터리에 대해 더 잘 이해할 수 있습니다.
이 애플리케이션을 위해 선택된 배터리에는 과충전, 과방 전 및 단락 관련 조건으로부터 배터리를 보호하는 보호 회로가 내장되어 있습니다. 배터리가 이러한 기능을 제공하지 않는 경우 리튬 배터리가 매우 불안정해질 수 있고 올바르게 취급하지 않으면 폭발 할 수도 있으므로 외부 보호 모듈을 사용하십시오.
솔라 가든 라이트 회로도
태양 광 정원 조명 회로는 두 부분으로 구성됩니다. 하나는 충전이고 다른 하나는 LED를 제어하는 것입니다. 전체 회로도는 두 부분으로 설명되며 첫 번째 부분은 아래에 나와 있습니다.
N 채널 MOSFET Q2, IRF540N 은 전하 제어 작동에 사용됩니다. 전위차계 R1은 N 채널 MOSFET Q2의 게이트 전압을 제어하여 배터리 전압 레벨을 설정하는 데 사용됩니다. 쇼트 키 정류기 다이오드 D1은 1A 60V 쇼트 키 다이오드 인 SR160으로, 배터리를 역 극성으로부터 보호하고 방전 조건에서 역류를 차단하는 데 사용됩니다. 출력 쇼트 키 다이오드 D2는 배터리 전압으로 충전기 전압을 분리하는 데 사용됩니다.
회로의 다른 부분은 어두운 조건에서 LED를 켜는 데 사용됩니다. 이것은 IRF9540 인 다른 P- 채널 MOSFET Q1에 의해 수행됩니다. MOSFET 게이트는 태양 광 전압에 의해 제어됩니다. 따라서 태양 전지가 전압을 생성 할 때마다 MOSFET은 꺼진 상태로 유지되지만 어둡거나 밤에는 전지가 전압을 생성하지 않고 MOSFET이 켜집니다. P 채널 MOSFET을 사용하면 추가 LDR 및 비교기 회로가 완전히 제거 됩니다.
이제 회로의 두 번째 부분에서 LED는 직렬 병렬 상태로 연결됩니다. 직렬로 연결된 두 개의 LED는 순방향 전압을 단일 LED보다 두 배로 증가 시키지만 LED를 통해 흐르는 전류는 분할됩니다. 직렬로 연결된 2 개의 LED로 4 개의 병렬 연결이 이루어집니다. 병렬로 연결된 더 많은 LED는 전류를 증가시키고 배터리 백업에 영향을줍니다.
각 시리즈의 전류 흐름은 거의 40mA로 추정됩니다. 따라서 4 개의 병렬 스트링은 160mA의 전류를 소비합니다. 이 프로젝트를 위해 선택한 배터리는 공칭 충전 조건에서 거의 5 ~ 6 시간 동안 LED를 효과적으로 밝힙니다. 필요에 따라 LED 스트링을 늘릴 수 있습니다.
태양 광 정원 조명 공사
회로를 구성하려면 다음 구성 요소가 필요합니다.
- 보호 회로가 내장 된 리튬 배터리 7.4V (mAH는 백업 시간에 따라 다름).
- 3.5V 순방향 전압이있는 LED (다른 전압도 적용 가능하지만 LED 스트립 구조는 다를 수 있음)
- IRF9540N – P 채널 MOSFET
- IRF540N – N 채널 MOSFET
- SR160 쇼트 키 다이오드 2 개
- 680R 저항
- 50k 전위차계
- 4.7k 저항
- 3600mAH 배터리를 선택한 경우 300mA 이상의 정격 전류를 가진 태양 전지판 15 – 18V.
- 태양 광 패널과 LED 연결 용 전선
- 연결 전선
아래 이미지는 프로젝트를 사용할 IRF540N N- 채널 및 IRF9540 P- 채널 Mosfet의 핀아웃을 보여줍니다.
한때 태양 광 정원 조명 회로는 다음과 같이 브레드 보드에 내 배치 보이는 구성되어
우리는 아래 사양의 태양 전지판을 사용했습니다.
18V 출력의 10W 태양 전지판입니다. 태양 전지판은 최고 태양 조건에서 밝은 햇빛에 배치됩니다. 전위차계는 D2에서 8.5V를 갖도록 제어됩니다. 이는 리튬 배터리가 완전히 충전되면 8.4V가 될 것이므로 충전 전압 때문입니다. 배터리 충전이 시작되면 전류계를 배터리와 직렬로 연결하여 충전 전류를 확인합니다. 태양 광 추적기를 사용하여 배터리를 최대로 충전 할 수 있도록 프로젝트를 즉석에서 만들 수도 있지만 이는이 프로젝트의 범위를 벗어납니다.
아래의 멀티 미터에서 확인할 수 있듯이 충전 전류는 거의 300mA입니다. 이 변화는 태양 조건에 따라 다르며 맑은 날에는 증가하고 흐린 날에는 감소합니다.
야간에는 태양 광 패널이 복사를받지 않으면 패널에서 출력 전류가 나오지 않으므로 배터리 충전이 중지되고 LED 표시등이 켜집니다. 프로젝트의 전체 작업은 아래 링크 된 비디오에서도 찾을 수 있습니다. 여기에서 패널에 방사선이 수신되지 않으면 조명이 자동으로 켜지는 것을 보여줍니다.
추가 개선
회로는 간단한 정원 조명 관련 프로젝트를위한 기본 리튬 배터리 충전기 회로입니다. 따라서 안전 문제를 사용하지 않습니다. 적절한 충전을 위해 MPPT (Maximum Power Point Tracker) 전용 드라이버 IC를 사용하여 적절한 태양열 충전 방법을 사용할 수 있습니다.
실외 운영 프로젝트이므로 동봉 된 상자와 함께 적절한 PCB를 사용해야합니다. 인클로저는 회로가 비에도 방수 상태를 유지하도록 만들어야합니다. 이 회로를 수정하거나이 프로젝트의 추가 측면을 논의하려면 회로 다이제스트의 활성 포럼을 사용하십시오.