Awtomatikong 40 Watt LED Solar Street Light Circuit

Tinalakay ng sumusunod na artikulo ang pagtatayo ng isang kagiliw-giliw na 40 watt awtomatikong LED light circuit ng kalye, na awtomatiko na ON sa gabi, at papatayin sa oras ng araw (na dinisenyo ko). Sa araw na oras ang built-in na baterya ay sisingilin sa pamamagitan ng isang solar panel, sa sandaling sisingilin ang parehong baterya ay ginagamit upang magaan ang LED lamp sa gabi para sa pag-iilaw ng mga kalye.

Ngayon ang mga solar panel at PV cell ay naging tanyag at sa malapit na hinaharap maaari nating makita ang bawat isa sa atin na ginagamit ito sa ilan o sa iba pang paraan sa ating buhay. Ang isang mahalagang paggamit ng mga aparatong ito ay nasa larangan ng pag-iilaw sa kalye.

Ang circuit na tinalakay dito ay mayroong karamihan sa karaniwang mga pagtutukoy na kasama dito, ang sumusunod na data ay mas detalyadong ipinapaliwanag nito:

Mga pagtutukoy ng LED Lamp

• Boltahe: 12 volts (12V / 26AH Baterya)
• Kasalukuyang Pagkonsumo: 3.2 Amps @ 12 volts,
• Pagkonsumo ng Lakas: 39 watts ng 39nos ng 1 wat LEDs
• Banayad na Intensity: Humigit-kumulang sa paligid ng 2000 lm (lumens)

Pagtukoy ng Charger / Controller

• Input: 32 volts mula sa isang solar panel na tinukoy na may paligid ng 32 volts bukas na circuit boltahe, at kasalukuyang maikling circuit ng 5 hanggang 7 Amps.
• Output: Max. 14.3 volts, kasalukuyang limitado sa 4.4 Amps
• Buong Baterya - Gupitin sa 14.3 volts (itinakda ng P2).
• Mababang Baterya - Gupitin sa 11.04 volts (itinakda ng P1).
• Ang baterya na sisingilin sa rate ng C / 5 na may boltahe ng float na pinaghihigpitan sa 13.4 volts pagkatapos ng 'baterya buong pinutol'.
• Awtomatikong Paglipat ng Araw / Gabi na may LDR Sensor (itinakda sa pamamagitan ng pagpili nang naaangkop sa R10).

Sa unang bahaging ito ng artikulo ay pag-aaralan namin ang yugto ng solar charger / controller at ang kaukulang over / low voltage cut-off circuit, at pati na rin ang awtomatikong seksyon ng cut-off na araw / gabi.

Ang disenyo sa itaas ay maaaring gawing mas simple sa pamamagitan ng pag-aalis ng entablado ng IC 555 at sa pamamagitan ng pagkonekta ng day time relay ay pinutol ang OFF transistor nang direkta sa solar panel na positibo, tulad ng ipinakita sa ibaba:

Listahan ng Mga Bahagi

• R1, R3, R4, R12 = 10k
• R5 = 240 OHMS
• P1, P2 = 10K preset
• P3 = 10k palayok o preset
• R10 = 470K,
• R9 = 2M2
• R11 = 100K
• R8 = 10 OHMS 2 WATT
• T1 ---- T4 = BC547
• A1 / A2 = 1/2 IC324
• LAHAT NG ZENER DIODES = 4.7V, 1/2 WATT
• D1 - D3, D6 = 1N4007
• D4, D5 = 6AMP DIODES
• IC2 = IC555
• IC1 = LM338
• RELAYS = 12V, 400 OHMS, SPDT
• BATTERY = 12V, 26AH
• SOLAR PANEL = 21V OPEN CIRCUIT, 7AMP @SHORT CIRCUIT.

Solar Charger / Controller, Mataas / Mababang Bawas ng Baterya at Mga Ambient Light Detector Circuit Stage:

Pag-iingat : Ang isang tagakontrol ng singil ay kinakailangan para sa anumang sistema ng ilaw ng kalye. Maaari kang makahanap ng iba pang mga disenyo sa internet nang walang tampok na ito, huwag pansinin lamang ang mga ito. Ang mga iyon ay maaaring mapanganib para sa baterya!

Sumangguni sa 40 wat wat light circuit diagram sa itaas, ang boltahe ng panel ay kinokontrol at nagpapatatag sa kinakailangang 14.4 volts ng IC LM 338.

Ginagamit ang P3 para sa pagtatakda ng output voltage sa eksaktong 14.3 volts o sa isang lugar na malapit dito.

Ang R6 at R7 ay bumubuo ng kasalukuyang naglilimita ng mga sangkap at dapat kalkulahin nang naaangkop tulad ng tinalakay sa circuit panel ng boltahe ng solar panel na ito .

Ang nagpapatatag na boltahe ay susunod na inilalapat sa boltahe / kontrol sa singil at mga nauugnay na yugto.

Ang dalawang mga opamp A1 at A2 ay naka-wire na may mga converse configuration, nangangahulugang ang output ng A1 ay nagiging mataas kapag ang isang paunang natukoy na higit sa halaga ng boltahe ay napansin, habang ang output ng A2 ay napupunta mataas sa pagtuklas ng isang paunang natukoy na mababang boltahe na threshold.

Ang nasa itaas na mataas at mababang boltahe na mga threshold ay naaangkop na itinakda ng preset na P2 at P1 ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga Transistors T1 at T2 ay tumutugon alinsunod sa mga output sa itaas mula sa mga opamp at pinapagana ang kani-kanilang relay para sa pagkontrol sa mga antas ng singil ng nakakonektang baterya na may paggalang sa mga ibinigay na parameter.

Ang relay na konektado sa T1 ay partikular na kinokontrol ang labis na limitasyon ng baterya.

Ang relay na konektado sa T3 ay responsable para sa paghawak ng boltahe sa yugto ng LED lampara. Hangga't ang boltahe ng baterya ay nasa itaas ng mababang boltahe na threshold at hangga't walang ilaw sa paligid ay naroroon sa paligid ng system, pinapanatili ng relay na ito ang lampara na nakabukas ON, ang LED module ay agad na naka-OFF kung sakaling ang mga itinakdang kondisyon ay hindi natutupad.

Pagpapatakbo ng Circuit

Ang IC1 kasama ang mga nauugnay na bahagi ay bumubuo ng light detector circuit, ang output nito ay napupunta mataas sa pagkakaroon ng ambient light at vice versa.

Ipagpalagay na oras ng araw at isang bahagyang pinalabas na baterya na 11.8V ay konektado sa mga nauugnay na puntos, ipagpalagay din na ang cut ng mataas na boltahe ay maitatakda sa 14.4V. Sa power switch ON (alinman sa solar panel o isang panlabas na mapagkukunan ng DC), ang baterya ay nagsisimulang singilin sa pamamagitan ng mga contact na N / C ng relay.

Dahil araw na ito, ang output ng IC1 ay mataas, na lumilipat SA T3. Ang relay na konektado sa T3 ay humahawak sa boltahe ng baterya at pinipigilan ito mula sa pag-abot sa LED module at ang lampara ay mananatiling naka-OFF.

Kapag ang baterya ay ganap na nasingil, ang output ng A1 ay napupunta mataas na paglipat sa ON T1 at ang nauugnay na relay.

Ididiskonekta nito ang baterya mula sa boltahe ng singilin.

Ang sitwasyon sa itaas ay naka-lat ON sa tulong ng boltahe ng feedback mula sa mga contact na N / O ng relay sa itaas sa base ng T1.

Nagpapatuloy ang aldaba hanggang sa maabot ang kundisyon ng mababang boltahe, kapag ON ang T2, ONG ang grounding ng bias ng ground at ibabalik ang tuktok na relay sa mode ng pagsingil.

Tinatapos nito ang aming baterya na mataas / Mababang controller at ang mga yugto ng ilaw sensor ng ipinanukalang 40 watt awtomatikong circuit ng solar light system ng kalye.

Ipinapaliwanag ng sumusunod na talakayan ang paggawa ng pamamaraan ng PWM na kinokontrol na LED module circuit.

Ang circuit na ipinakita sa ibaba ay kumakatawan sa module ng LED lampara na binubuo ng 39 nos. 1 watt / 350 mA mataas na maliwanag na LEDs ng kuryente. Ang buong array ay ginawa sa pamamagitan ng pagkonekta ng 13 bilang ng mga koneksyon sa serye sa parallel, na binubuo ng 3 LEDs sa bawat serye.

Paano ito gumagana

Ang pag-aayos sa itaas ng mga LED ay medyo pamantayan sa pagsasaayos nito at hindi nakatuon ang higit na kahalagahan.

Ang tunay na kritikal na bahagi ng circuit na ito ay ang seksyon ng IC 555, na na-configure sa kanyang tipikal na astable multivibrator mode.

Sa mode na ito ang output pin # 3 ng IC ay bumubuo ng tiyak na PWM wave-form na maaaring maiakma sa pamamagitan ng pagtatakda ng duty cycle ng IC nang naaangkop.

Ang cycle ng tungkulin ng pagsasaayos na ito ay nababagay sa pamamagitan ng pagtatakda ng P1 ayon sa kagustuhan ng mga iyon.

Dahil ang setting ng P1 ay nagpapasya din sa antas ng pag-iilaw ng mga LED, dapat gawin nang maingat upang makabuo ng pinakamainam na resulta mula sa mga LED. Ang P1 ay nagiging dimming control din ng LED module.

Ang pagsasama ng disenyo ng PWM dito ay ginagampanan ang pangunahing papel sapagkat drastiko nitong binabawasan ang pagkonsumo ng kuryente ng mga konektadong LED.

Kung ang module ng LED ay konektado nang direkta sa baterya nang walang yugto ng IC 555, ang mga LEDs ay maaaring natupok ang buong tinukoy na 36 watts.

Sa pagpapatakbo ng driver ng PWM, ang modyul na LED ngayon ay kumokonsumo ng halos 1 / ika-3 na lakas lamang, iyon ay humigit-kumulang na 12 watts pa na kumukuha ng maximum na tinukoy na pag-iilaw mula sa mga LED.

Nangyayari ito sapagkat, dahil sa pinakain na pulso ng PWM ang transistor T1 ay mananatiling ON lamang para sa 1/3 ng normal na tagal ng panahon, ang paglipat ng mga LED para sa parehong mas maikling haba ng oras, subalit dahil sa pagtitiyaga ng paningin, nakita namin na ang mga LEDs SA lahat ng oras.

Ang mataas na dalas ng astable ay gumagawa ng pag-iilaw na napaka-matatag at walang panginginig ng boses ay napansin kahit na ang aming paningin ay nasa paggalaw.

Ang modyul na ito ay isinama sa dating tinalakay na solar controller board.

Ang positibo at negatibo ng ipinakitang circuit ay kailangang maikonekta lamang sa mga nauugnay na puntos sa board ng solar controller.

Tinatapos nito ang buong paliwanag ng ipinanukalang 40 watt awtomatikong solar LED na proyekto ng lampara sa ilaw ng kalye.

Kung mayroon kang anumang mga katanungan, maaari mong ipahayag ang mga ito sa pamamagitan ng iyong mga komento.

I-UPDATE: Ang teorya sa itaas ng nakakakita ng mataas na pag-iilaw na may mas mababang pagkonsumo dahil sa pananatili ng paningin ay hindi tama. Kaya't nakalulungkot na ang PWM controller na ito ay gumagana lamang bilang isang brightness controller at wala nang iba pa!

Circuit diagram para sa ilaw ng kalye LED PWM controller

Listahan ng Mga Bahagi

• R1 = 100K
• P1 = 100K palayok
• C1 = 680pF
• C2 = 0.01uF
• R2 = 4K7
• T1 = TIP122
• R3 ---- R14 = 10 Ohms, 2watt
• Mga LED = 1 wat, 350 mA, cool na puti
• IC1 = IC555

Sa huling prototype ang mga LED ay naka-mount sa mga espesyal na aluminyo batay sa heatsink na uri ng PCB, masidhing inirerekomenda, kung wala ang buhay na LED ay masisira.

Mga Larawan ng Prototype

Prototype ng ilaw ng kalye sa pamamagitan ng mga makabagong ideya ng swagatam

Pinakasimpleng Circuit ng Kalye ng Kalye

Kung bago ka at naghahanap ng isang simpleng awtomatikong sistema ng ilaw ng kalye, maaaring marahil matutupad ng sumusunod na disenyo ang iyong pangangailangan.

Ang pinakasimpleng awtomatikong circuit ng ilaw ng kalye ay maaaring tipunin ng mabilis ng newbie at mai-install para makamit ang inilaan na mga resulta.

Itinayo sa paligid ng isang light activated na konsepto, ang circuit ay maaaring magamit para sa awtomatikong paglipat ng ON at paglipat ng isang lampara sa daanan o pangkat ng mga lampara bilang tugon sa iba't ibang mga antas ng ilaw sa paligid.

Ang yunit ng elektrisidad sa sandaling built ay maaaring magamit para sa paglipat ng OFF ng isang lampara kapag ang bukang-liwayway masira at lumilipat ito ON kapag takipsilim set.

Paano ito gumagana

Ang circuit ay maaaring magamit bilang isang awtomatiko araw ng gabi pinapatakbo ilaw system ng controller o isang simpleng light activated switch. Subukan nating maunawaan ang paggana ng kapaki-pakinabang na circuit na ito at kung paano ito napaka-simple upang bumuo:

Sumangguni sa diagram ng circuit maaari naming makita ang isang napaka-simpleng pagsasaayos na binubuo lamang ng isang pares ng mga transistor at isang relay, na bumubuo sa pangunahing bahagi ng kontrol ng circuit.

Siyempre hindi namin makakalimutan ang tungkol sa LDR na siyang pangunahing sangkap ng sensing ng circuit. Ang mga transistors ay karaniwang nakaayos tulad ng pareho silang magkumpleto sa bawat isa nang salungat, ibig sabihin kapag nagsasagawa ang kaliwang bahagi ng transistor, ang kanang bahagi ng transistor ay papatayin at kabaliktaran.

Ang kaliwang bahagi ng transistor T1 ay pinalaki bilang a tagapaghambing ng boltahe gamit ang isang resistive network. Ang risistor sa itaas na braso ay ang LDR at ang resistor ng ibabang braso ay ang preset na ginagamit upang maitakda ang mga halaga o antas ng threshold. Ang T2 ay nakaayos bilang isang inverter, at invert ang tugon na natanggap mula sa T1.

Paano gumagana ang LDR

Sa una, ipagpalagay na ang antas ng ilaw ay mas mababa, ang Ang LDR ay nagpapanatili ng isang mataas na paglaban antas sa kabila nito, na kung saan ay hindi pinapayagan ang sapat na kasalukuyang upang maabot ang base ng transistor T1.

Pinapayagan nito ang potensyal na antas sa kolektor upang mababad ang T2 at dahil dito ang relay ay mananatiling aktibo sa kondisyong ito.

Kapag tumaas ang antas ng ilaw at naging sapat na malaki sa LDR, bumabagsak ang antas ng paglaban nito, pinapayagan nitong dumaan ang higit pang kasalukuyang dumaan na sa kalaunan ay umabot sa base ng T1.

Paano Tumutugon ang Transistor sa LDR

Nagsasagawa ang transistor T1, na hinihila ang potensyal ng kolektor nito sa lupa. Pinipigilan nito ang pagpapadaloy ng transistor T2, isinasara ang OFF ng kolektor ng pag-relay nito at ang nakakonektang lampara.

Mga Detalye ng Supply ng Kuryente

Ang supply ng kuryente ay isang pamantayan transpormador , tulay, network ng capacitor, na nagbibigay ng a malinis DC sa circuit para sa pagpapatupad ng mga iminungkahing pagkilos.

Ang buong circuit ay maaaring itayo sa isang maliit na piraso ng vero board at ang buong pagpupulong kasama ang supply ng kuryente ay maaaring mailagay sa loob ng isang matibay na maliit na kahon ng plastik.

Paano Nakaposisyon ang LDR

Ang LDR ay dapat na mailagay sa labas ng kahon, ibig sabihin ang ibabaw ng sensing nito ay dapat na mailantad patungo sa lugar ng paligid mula sa kung saan kinakailangan ang antas ng ilaw upang ma-sensed.

Dapat mag-ingat na ang ilaw mula sa mga ilawan ay hindi sa anumang paraan maabot ang LDR, na maaaring magresulta sa maling paglipat at pag-oscillation.

Listahan ng Mga Bahagi

• R1, R2, R3 = 2K2,
• VR1 = 10K preset,
• C1 = 100uF / 25V,
• C2 = 10uF / 25V,
• D1 ---- D6 = 1N4007
• T1, T2 = BC547,
• Relay = 12 volt, 400 Ohm, SPDT,
• LDR = anumang uri na may 10K hanggang 47K paglaban sa ilaw ng paligid.
• Transformer = 0-12V, 200mA

Disenyo ng PCB

Paggamit ng opamp IC 741

Ang ipinaliwanag sa itaas na awtomatikong kadiliman na nakaaktibo ng circuit ng ilaw ng kalye ay maaari ding gawin gamit ang isang opamp , tulad ng ipinakita sa ibaba:

Paglalarawan sa Paggawa

Dito ang IC 741 ay dinisenyo bilang isang kumpara, kung saan ang non-inverting na pin # 3 ay konektado sa isang 10k preset o palayok para sa paglikha ng isang nag-uudyok na nag-trigger sa pinout na ito.

Ang pin # 2 na kung saan ay ang inverting input ng IC ay na-configure na may isang potensyal na divider network na ginawa ng isang light dependant na resistor o LDR at isang 100K risistor.

Ang 10K preset ay paunang naayos tulad ng kapag ang paligid ng ilaw sa LDR ay umabot sa nais na kadiliman ng threshold, ang pin # 6 ay mataas. Ginagawa ito sa ilang kasanayan at pasensya sa pamamagitan ng paggalaw ng preset nang dahan-dahan hanggang sa mapunta lamang ang pin # 6, na kinikilala ng switching ON ng konektadong relay at pag-iilaw ng pulang LED.

Dapat itong gawin sa pamamagitan ng paglikha ng isang artipisyal na antas ng ilaw ng threshold ng ilaw sa LDR sa loob ng isang saradong silid at sa pamamagitan ng paggamit ng madilim na ilaw para sa hangarin.

Kapag na-set ang preset, maaari itong mai-selyo ng ilang epoxy glue upang ang pagsasaayos ay mananatiling maayos at hindi nagbabago.

Pagkatapos nito ang circuit ay maaaring nakapaloob sa loob ng isang naaangkop na kahon na may isang 12V adapter para sa pagpapatakbo ng circuit, at ang mga contact ng relay na naka-wire sa nais na lampara sa kalsada.

Dapat mag-ingat upang matiyak na ang pag-iilaw ng lampara ay hindi maabot ang LDR, kung hindi man ay maaaring humantong ito sa isang tuluy-tuloy na mga oscillation o pag-flick ng lampara sa sandaling ma-trigger ito sa takipsilim.