Basit bir güneş enerjili otomatik bahçe lambası nasıl yapılır

Bahçecilikle yakından ilgilenenler için, bir bahçe lambası, bitkilerinin güzelliğine gece vakti bile hayranlık duyma seçeneği sunar. Bu ışıklar normalde bahçenin içine, elektrik prizlerinden uzağa yerleştirilecektir, çünkü çoğu zaman nemli ve zahmetli olacak olan bahçe toprağınızdan kablo çekmek iyi bir fikir değildir. Güneş enerjisiyle çalışan bahçe ışıklarının devreye girdiği yer burasıdır. Bu ışıklar, gündüzleri bir güneş paneli aracılığıyla şarj edilecek bir pile sahip olacak ve gece boyunca pilden gelen enerji, ışıkları çalıştırmak için kullanılacak ve döngü tekrarlanacak. Önceki makalelerimizden bazılarında, güneş enerjisiyle çalışan cep telefonu şarj cihazı ve solar inverter devresi gibi güneş enerjisi ile ilgili birkaç proje inşa ettik.

Bu projede, basit ve ucuz bir DIY güneş bahçe lambası inşa edeceğiz. Güneş paneli gündüz saatlerinde bir lityum pili şarj edecek ve gece olduğunda pil, ışıkları tekrar gündüzüne kadar açacaktır. Diğer devrelerin aksine, bir mikro denetleyici veya sensör kullanmayacağız, çünkü projenin amacı, devrenin fiyatını ve karmaşıklığını azaltmak için bileşen sayısını azaltmaktır. Bununla birlikte, ev yapımı güneş ışığını oluşturmaya başlayalım !!

Solar Bahçe Işık Tasarımı

Bileşenlerin değerini seçmeden ve devre şemasına girmeden önce, projemiz için yükü seçmek çok önemlidir. Yük olarak, projemizde kullanacağımız Bahçe Işığı tipine atıfta bulunuyoruz. Çünkü ışığın voltaj ve akım derecesi devrenin nasıl tasarlanacağına karar verir.

Bu projede kullandığımız LED'ler, maksimum 4,5V ileri voltaj ile 3,2V çalışma voltajına sahip normal Çin LED'lerdir. Bu nedenle, iki LED seri olarak bağlanırsa, ileri voltaj 6,4V olacaktır. Projemizde kullanılan ledler aşağıda gösterilmiştir.

Böylece 7,4V lityum pil, minimum 6,4V (tamamen deşarj) ile maksimum 8,4V (tam şarj) sağlayabilir. Bu nedenle, bu projede bir güç kaynağı için 7.4V Lityum pil kullanılmıştır, aynısı aşağıda gösterilmiştir. Lityum piller konusunda tamamen yeniyseniz, piller hakkında daha iyi bilgi edinmek için bu Lityum-İyon Pillerin Temelleri makalesine göz atabilirsiniz.

Bu uygulama için seçilen pil, pili aşırı şarj, derin deşarj ve kısa devre ile ilgili koşullardan koruyacak dahili bir koruma devresine sahip olacaktır. Piliniz bu özellikleri sağlamazsa, bir harici koruma modülü kullandığınızdan emin olun, çünkü lityum piller son derece kararsız hale gelebilir ve düzgün kullanılmazsa patlayabilir.

Solar Bahçe Işık Devre Şeması

Bahçe güneş ışığı devresi, iki bölümden oluşmaktadır. Biri şarj oluyor, diğeri LED'leri kontrol etmek için. Devre şemasının tamamı iki kısım olarak açıklanmış, ilk kısım aşağıda verilmiştir.

N-Channel MOSFET Q2, IRF540N, şarj kontrol işlemi için kullanılır. Potansiyometre R1, N Kanalı MOSFET Q2 boyunca kapı voltajını kontrol ederek pil voltaj seviyesini ayarlamak için kullanılır. Schottky doğrultucu diyot D1, aküyü ters polariteden korumak ve boşaltma koşulları sırasında ters akışı engellemek için kullanılan 1A 60V Schottky diyot olan SR160'tır. Çıkış Schottky diyot D2, şarj cihazı voltajını akü voltajıyla izole etmek için kullanılır.

Devrenin diğer kısmı karanlık koşullarda LED'i açmak için kullanılır. Bu, IRF9540 olan diğer P-Channel MOSFET Q1 tarafından yapılır. MOSFET kapısı, güneş voltajı tarafından kontrol edilir. Böylece, güneş pilleri voltaj ürettiği zaman, MOSFET kapalı kalır, ancak karanlıkta veya geceleri, hücreler voltaj üretmez ve MOSFET AÇIK konuma gelir. P Kanal MOSFET'i kullanarak, ek LDR ve karşılaştırma devresi tamamen ortadan kaldırılır.

Şimdi, devrenin ikinci kısmı için, LED'ler bir seri paralel durumda bağlanır. Seri haldeki iki LED, ileri voltajı tek bir LED'den iki katına çıkarır, ancak LED'lerden geçen akım bölünür. Seri olarak iki LED ile 4 paralel bağlantı yapılır. Paralel olarak daha fazla LED, akımı artırır ve pil yedeklemesini etkiler.

Her seriden geçen akım akışının neredeyse 40mA olduğu tahmin edilmektedir. Bu nedenle, 4 paralel dizi 160mA akım tüketir. Bu proje için seçilen pil, LED'leri nominal şarj durumunda yaklaşık 5-6 saat etkili bir şekilde yakacaktır. LED dizileri ihtiyaca göre artırılabilir.

Solar Bahçe Işık İnşaatı

Devreyi inşa etmek için aşağıdaki bileşenler gereklidir -

1. Dahili koruma devresine sahip lityum pil 7,4V (mAH, yedekleme süresine bağlıdır).
2. 3,5V ileri voltajlı LED'ler (Başka bir voltaj da uygulanabilir ancak LED şerit yapısı farklı olacaktır)
3. IRF9540N - P kanalı Mosfet
4. IRF540N - N Kanal Mosfet
5. SR160 Schottky diyot 2 adet
6. 680R direnci
7. 50k potansiyometre
8. 4.7k direnç
9. 3600mAH pil seçilirse, 300mA'dan fazla akım derecesine sahip Güneş Paneli 15 - 18V.
10. Güneş paneli ve LED'leri bağlamak için teller
11. Bağlantı telleri

Aşağıdaki görüntü, projeyi kullanacağımız IRF540N N-kanalı ve IRF9540 P-Channel Mosfet'in pinout'unu göstermektedir.

Bir kez Güneş bahçe ışık devresi aşağıda böyle bir breadboard benim düzenleme görünüyor inşa edilmiştir

Güneş panelini aşağıdaki özellikte kullandık.

18V çıkışlı 10W güneş panelidir. Güneş paneli, en yüksek güneş koşullarında parlak güneş ışığına yerleştirilir. Potansiyometre, D2'de 8,5V olacak şekilde kontrol edilir. Bu, şarj voltajından kaynaklanmaktadır, çünkü lityum pil voltajı tam şarj olduğunda 8.4V olacaktır. Pil şarj olmaya başladığında, şarj akımını kontrol etmek için pil ile seri olarak bir ampermetre bağlanır. Ayrıca, maksimum pil şarjı için bir güneş izleyici kullanarak projeyi doğaçlama yapabilirsiniz, ancak bu, bu projenin kapsamı dışında bir şeydir.

Aşağıdaki multimetrenin okumasından kontrol edebileceğiniz gibi, şarj akımı neredeyse 300mA'dır. Bu değişim güneş koşullarına bağlı olacak, güneşli bir günde artacak ve bulutlu günlerde azalacak.

Gece boyunca, güneş paneli radyasyon almadığında, panelden çıkış akımı olmayacak ve bu nedenle pil şarjı durduracak ve LED ışıklar yanacaktır. Projenin tam çalışması, aşağıda bağlantısı verilen videoda da bulunabilir; burada panel radyasyon almazsa ışığın otomatik olarak açıldığını gösteririz.

Diğer İyileştirmeler

Devre, basit bir bahçe ışığı ile ilgili proje için temel bir lityum pil şarj devresidir. Bu nedenle herhangi bir güvenlik sorunu yaşamaz. MPPT (Maksimum Güç Noktası İzleyici) özel sürücü IC'leri kullanarak doğru şarj etme ve uygun güneş enerjisi şarj yöntemini kullanmak için kullanılabilir.

Bu bir dış mekan işletim projesi olduğundan, kapalı bir kutu ile birlikte uygun PCB kullanılması gerekir. Muhafazanın, devrenin yağmurda su geçirmez kalacağı şekilde yapılması gerekir. Bu devreyi değiştirmek veya bu projenin diğer yönlerini tartışmak için lütfen devre özetinin aktif forumunu kullanın.