Солнечные фонарики для сада есть почти у всех. И ломаются они часто. И что же? Покупать новые? Отнюдь!
Я использую садовые фонарики на солнечных батареях на даче больше 5 лет и с уверенностью заявляю, что даже самые дешевые и ненадежные из них очень просто вернуть к жизни. Электрическая схема садового фонаря настолько проста, что там вроде бы нечему ломаться… если бы не плохое качество сборки.
Самая распространенная неисправность – плохой контакт аккумулятора с контейнером питания. Не буду рекомендовать народный метод – ударить по фонарику, так как эффект если и будет, то кратковременный. Правильное решение – разобрать и зачистить контакты контейнера питания и полюса аккумулятора.
Само устройство очень простое. Темное стеклышко – это солнечная батарея. Ток, который она вырабатывает в светлое время суток, заряжает аккумулятор, питающий светодиод в темное время суток. Включением светильника управляют фотоэлемент и микропроцессор (в самых простых фонариках – транзисторы).
Для излучения света применяются светодиоды, они, в отличие от ламп накаливания, имеют значительно меньший ток потребления, а следовательно, могут светить дольше.
Фотоэлемент – это полупроводниковый прибор, который преобразует световую энергию в электрическую. Обычно располагается в одной плоскости с солнеч-ной батареей или они выполнены одним блоком.
Микропроцессор может задавать разные режимы работы светильников – например, переливающиеся цветами гирлянды или мерцающие свечи.
Далее я перечислю наиболее частые поломки фонариков на солнечныхъ батарейках и способы их устранения.
Плохой контакт аккумулятора с контейнером питания
Если фонарик раньше не использовался, вполне вероятно, что проблема заключается в неудаленной стартовой полоске (вкладыш между аккумулятором и контейнером).
Если же фонарик какое-то время работал, а потом начал «хандрить», стоит зачистить окислившиеся контакты контейнера (скажем, наждачной бумагой).
Возможно, аккумулятор несколько смещен по отношению к контактам контейнера (а такое может случиться, если производитель сэкономил и использовал нестандартный контейнер). В этом случае нужно аккуратно вытянуть минусовую пружинку, предварительно вытащив аккумулятор. Дополнительно рекомендую закрепить аккумулятор в контейнере при помощи двустороннего скотча.
Аккумулятор полностью разряжен
Либо аккумулятор вышел из строя, либо он не заряжался, например, потому, что фонарик установлен в тени. В этом случае можно проверить напряжение на аккумуляторе с помощью тестера (напряжение должно быть в пределах от 1,1 до 1,4 В) и попробовать подзарядить аккумулятор, установив фонарик в солнечном месте.
Солнечный фонарь не зажигается в темноте или горит и на свету, и в темноте
Возможно, проблема кроется в паяных соединениях, и придется вскрыть корпус фонарика.
Я первым делом проверяю, все ли провода на месте, нет ли обломов или отрывов, а также насколько качественно выполнены места пайки проводов. Если в местах пайки виден зеленый, синий или белый налет в виде кристалликов соли, значит, пайку выполнили активным флюсом, а места паек не промыли. Такая технология применяется для ускорения процесса сборки, но вот качество при этом сильно страдает. В уличных условиях происходит ускоренная коррозия в местах пайки, которая ухудшает контакт или даже растворяет пайку.
Разноцветный «иней» на печатной плате внутри фонарика я удаляю ватным диском, смоченным в ацетоне. Просто протираю плату, до тех пор пока ватка не будет чистой. Потом промываю плату под струей горячей воды из-под крана, растирая жесткой кисточкой для лучшего смыва остатков флюса, затем тщательно просушиваю. После этого, как правило, фонарик начинает работать в обычном режиме. У меня, например, прошедший подобное испытание светильник уже не-
сколько лет успешно работает. Правда, дополнительно я обработал все соединения корпуса бесцветным герметиком, так как после разборки и сборки швы могли сойтись неплотно.
Фонарик на солнечных батарейках целый день стоял на солнце, а с наступлением сумерек погас очень быстро
Скорее всего, аккумулятор устарел, обычно его срок службы не больше 5 лет. Старый аккумулятор быстро теряет свою емкость, и фонарик с таким аккумулятором долго не посветит.
А может быть, помутнел (от времени) защитный колпак над солнечной батареей. Особенно часто это происходит у бюджетных моделей, колпак которых выполнен из оргстекла. В более дорогих фонариках используется обычное стекло, оно служит дольше. Если оргстекло испачкалось, его можно помыть с использованием моющего средства для стекол. Только учтите, что абразивные порошки и пасты оргстеклу противопоказаны!
Если стеклышко корпуса солнечного фонарика разбилось
В этом случае можно попробовать решить проблему, подобрав подходящую замену из подручных материалов. Так, я заменил сломанный корпус фонарика куском пластиковой бутылки. Пусть цветопередача немного изменилась, но фонарь продолжает свою службу.
©А.БЕЛК Московская обл.
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. РЕКОМЕНДУЕМ - ПРОВЕРЕНО 100% ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.
Ниже другие записи по теме "Как сделать своими руками - домохозяину!"
В прошлой статье уже рассказывалось о том, как сделать солнечную панель из старых садовых светильников. Так как мощность солнечных элементов используемых в них не столь велика, то для создания панели средней мощности требуется достаточно большое количество элементов. После сборки солнечной панели, у автора осталось еще несколько садовых светильников, но для еще одной солнечной панели их недостаточно. Поэтому автор решил сделать зарядное устройство на основе солнечных элементов, используемых в садовых светильниках.
Материалы, которые использовал автор для создания зарядного устройства на солнечной энергии:
1) отрезок листа фанеры
2) садовые фонари 4 штуки
3) диод Шоттки
4) паяльник и необходимые расходники
5) аккумуляторные батарейки АА или ААА.
Рассмотрим основные этапы создания и сборки данного зарядного устройства.
Для начала автор рассчитал примерное количество солнечных элементов от светильников исходя из их мощности и мощности необходимой для питания аккумуляторных батарей. В итоге для создания зарядного устройство необходимо как минимум четыре садовых светильника.
После этого автор приступил к разборке садовых фонарей, чтобы достать из них солнечные элементы. Так же можно использовать имеющиеся держатели для аккумуляторов, а вот плата и светодиод в данной конструкции не пригодятся.
При желании можно аккуратно отделить солнечные элементы от крышки садового светильника, так как элементы покрыты специальной смолой, то они достаточно крепкие и при должном подходе останутся целыми. После чего поместить эти элементы в пластиковый корпус. Однако проводить подобную процедуру стоит только если вам необходим красивый внешний вид изделия, в ином случае допустимо использование элементов вместе с крышками. Автор не стал добавлять себе работы и просто прикрепил четыре солнечные элемента вместе с крышками на лист фанеры. После этого автор стал соединять элементы в одну конструкцию.
Ниже приведена схема подключения солнечной батареи, которая будет питать аккумуляторы:
Как видно из схемы, соединяются все элементы параллельно. Для того, чтобы аккумуляторы не разряжались через солнечные элементы при слабой освещенности, автор установил в разрыв между солнечными элементами и аккумуляторами диод Шоттки. Благодаря этому диоду зарядное устройство будет накапливать энергию на солнце, а в темное время суток успешно ее сохранять.
В итоге получилось такое зарядное устройство из 4 солнечных элементов от садовых светильников, которые питают аккумуляторные батареи.
Аккумуляторы (перезаряжаемые батарейки) для светильников на солнечных батареях
Различаются по многим техническим параметрам, один из важнейших- химический состав батареи, который определяет морозостойкость и наличие эффекта памяти элемента питания. Аккумуляторы с эффектом памяти для использования в садовых светильниках на солнечных батареях непригодны: получив несколько раз недостаточное количество солнечного света для полного заряда, такие батареи постепенно перестанут заряжаться; эти источники питания используются для приборов, заряжающихся от электросети, каждый раз на всю мощность батареи.
LiFePO4 Литий-железо-фосфатные батареи (цилиндрические аккумуляторы)
Это один из видов перезаряжаемых аккумуляторов, выполненных на основе уникального литий-ионного химического состава, где железо (Fe) используется в качестве катодного материала. Элементы питания LiFePO4 имеют высокий ток разряда, не взрываются при экстремальных условиях и имеют меньший вес. Но имеют более низкие характеристики напряжения и плотность энергии по сравнению с обычными Li-ion батарейками. Соединение Fe-P-O сильнее, чем Co-O, поэтому при возникновении экстремальных ситуаций (короткое замыкание, перегрев, и т. д.) атомы кислорода гораздо труднее вывести. Такая стабилизация окислительно-восстановительных реакций также помогает ускорить перенос ионов. Только при экстремальном нагреве, как правило, более 800°C, происходит разрушение батарейки без выброса тепла. В свою очередь, LiCoO2 аккумуляторы как раз подвержены большому выбросу тепла. LiFePO4 - очень устойчивы к потере кислорода, что приводит к экзотермической реакции у других литиевых элементов.Преимущества литий-железофосфатных аккумуляторов.
Самое главное их преимущество считает в том, что срок их службы изначально больше, чем литий-ионных ячеек. Но при том же напряжении и емкости данный аккумулятор будет значительно больше и тяжелей, чем li-ion аккумулятор. Также данные аккумуляторы считают более безопасными в плане взрывоопасности. Недостаток данных видов аккумуляторов- габариты. Размер и вес данного аккумулятора при прочих равных условиях будет значительно больше, чем у литий-ионного аккумулятора.Преимущества большой емкости аккумулятора солнечных батарей: процессы разряда и заряда будут происходить в щадящем токовом режиме. При одинаковой силе тока аккумуляторы с достаточной или избыточной емкостью работают в тренировочном режиме, а аккумуляторы с малой емкостью в сокращенном или форсирующем режиме.
Аккумуляторы Howell:
| Модель | Номинальное напряжение, В | Номинальная мощность, мА*ч | Внутреннее сопротивление, мОм | Жизненный цикл | Максимальное напряжение заряда | Пороговые напряжения разряда | Вес аккумулятора (примерный), г | Габариты (диаметр и длина), мм |
| HW-F14500 | 3.2 | 400 | ≤50 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 18.5 | 14х50 |
| HW-F18500 | 3.2 | 1100 | ≤40 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 32 | 18х50 |
| HW-F18650 | 3.2 | 1500 | ≤40 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 45 | 18х65 |
| HW-F22650 | 3.2 | 2300 | ≤20 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 60 | 22х65 |
| HW-F26650 | 3.2 | 3000 | ≤40 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 80 | 26х65 |
| HW-F32600 | 3.2 | 4000 | ≤20 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 110 | 32х60 |
| HW-F32650 | 3.2 | 4500 | ≤10 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 188 | 32х65 |
| HW-F42110 | 3.2 | 10000 | ≤5 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 330 | 42х110 |
Таблица 1
Типовые эксплуатационные характеристики Li-фосфатных аккумуляторов
Ni-MH никель-металл-гидридные аккумуляторы
герметично упакованные аккумуляторы имеют состав водородоадсорбирующего сплава. Такие аккумуляторы содержат в себе электрод на базе сплава поглощающих водород металлов. Когда батарея разряжается, то водород высвобождается из металлического сплава в виде воды. Высокая плотность энергии никель-металл-гидридных аккумуляторов по сравнению с другими химическими соединениями достигается благодаря наличию металлического сплава. NiMh батареи имеют длинный жизненный цикл и хорошо хранятся. Кроме того, данные аккумуляторы можно заряжать в любое время без ущерба напряжению тока.
Важно отметить, что NiMh аккумуляторы являются экологически чистым продуктом и не наносят ущерб окружающей среде.
| Тип | Модель | Размер | Размеры (макс.) | Ёмкость | Номинальное напряжение | Стандартный заряд | Быстрый заряд | Габариты | |||
| Диаметр | Длина | (мА*ч) | В | Ток, мА | Время | Ток, мА | Время | Вес | |||
| мм | мм | ч | мин. | г | |||||||
| AAA | 2/3AAA300 | 2/3AAA | 10.5 | 28.7 | 300 | 1.2 | 60 | 7 | 300 | 72 | 7 |
| AAA600 | AAA | 10.5 | 42.8 | 600 | 1.2 | 120 | 7 | 600 | 72 | 12 | |
| AAA600H | AAA | 10.5 | 44.5 | 600 | 1.2 | 120 | 7 | 600 | 72 | 12 | |
| AAA700H | AAA | 10.5 | 44.5 | 700 | 1.2 | 140 | 7 | 700 | 72 | 12 | |
| AAA800H | AAA | 10.5 | 44.5 | 800 | 1.2 | 160 | 7 | 800 | 72 | 13 | |
| AAA900H | AAA | 10.5 | 44.5 | 900 | 1.2 | 160 | 7 | 900 | 72 | 13 | |
| AAA1000H | AAA | 10.5 | 44.5 | 1000 | 1.2 | 180 | 7 | 1000 | 72 | 13 | |
| AA | 2/3AA650 | 2/3AA | 14.5 | 28.5 | 650 | 1.2 | 130 | 7 | 650 | 72 | 15 |
| 4/5AA1200 | 4/5AA | 14.5 | 43.3 | 1200 | 1.2 | 240 | 7 | 1200 | 72 | 23 | |
| AA600 | AA | 14.5 | 49.1 | 600 | 1.2 | 120 | 7 | 600 | 72 | 24 | |
| AA800H | AA | 14.5 | 50.4 | 800 | 1.2 | 160 | 7 | 800 | 72 | 24 | |
| AA1000 | AA | 14.5 | 49.1 | 1000 | 1.2 | 200 | 7 | 1000 | 72 | 24 | |
| AA1200L | AA | 14.5 | 49.1 | 1200 | 1.2 | 240 | 7 | 1200 | 72 | 24 | |
| AA1300H | AA | 14.5 | 50.4 | 1300 | 1.2 | 260 | 7 | 1300 | 72 | 24 | |
| AA1500L | AA | 14.5 | 49.1 | 1500 | 1.2 | 300 | 7 | 1500 | 72 | 26 | |
| AA1600H | AA | 14.5 | 50.4 | 1600 | 1.2 | 320 | 7 | 1600 | 72 | 26 | |
| AA1700L | AA | 14.5 | 49.1 | 1700 | 1.2 | 170 | 14 | 510 | 240 | 27 | |
| AA1800H | AA | 14.5 | 50.4 | 1800 | 1.2 | 180 | 14 | 540 | 240 | 28 | |
| AA2000H | AA | 14.5 | 50.4 | 2000 | 1.2 | 200 | 14 | 600 | 240 | 28 | |
| AA2100L | AA | 14.5 | 50.4 | 2100 | 1.2 | 210 | 14 | 630 | 240 | 29 | |
| AA2200H | AA | 14.5 | 50.4 | 2200 | 1.2 | 220 | 14 | 660 | 240 | 29 | |
| AA2300H | AA | 14.5 | 50.4 | 2300 | 1.2 | 230 | 14 | 690 | 240 | 30 | |
| AA2400H | AA | 14.5 | 50.4 | 2400 | 1.2 | 240 | 14 | 720 | 240 | 30.5 | |
| AA2500H | AA | 14.5 | 50.4 | 2500 | 1.2 | 250 | 14 | 750 | 240 | 31 | |
| AA2600 | AA | 14.5 | 50.4 | 2600 | 1.2 | 260 | 14 | 780 | 240 | 31.5 | |
| AA2700 | AA | 14.5 | 50.4 | 2700 | 1.2 | 270 | 14 | 810 | 240 | 32 | |
| A | 2/3A1200 | 2/3A | 17 | 28.5 | 1200 | 1.2 | 120 | 14 | 360 | 240 | 32 |
| 4/5A1800 | 4/5A | 17 | 43.2 | 1800 | 1.2 | 180 | 14 | 540 | 240 | 32 | |
| A2100 | AR(2) | 17 | 50.3 | 2100 | 1.2 | 210 | 14 | 630 | 240 | 38 | |
| 4/3A3600 | 4/3A | 17 | 67.3 | 3600 | 1.2 | 360 | 14 | 1080 | 240 | 53 | |
| 18 | 18670 | 18670 | 18.5 | 67 | 3800 | 1.2 | 380 | 14 | 1140 | 240 | 53 |
| 18720 | 18720 | 18.5 | 72 | 4500 | 1.2 | 450 | 14 | 1350 | 240 | 53 | |
| SC | SC2800 | SC | 23 | 42.8 | 280 | 1.2 | 280 | 14 | 840 | 240 | 56 |
| SC3000 | SC | 23 | 42.8 | 3000 | 1.2 | 300 | 14 | 900 | 240 | 60 | |
| SC3600 | SC | 23 | 42.8 | 3600 | 1.2 | 360 | 14 | 1080 | 240 | 64 | |
| C | C4000H | C | 26 | 50.4 | 4000 | 1.2 | 400 | 14 | 1200 | 240 | 73 |
| D | D8000 | D | 33 | 60.3 | 8000 | 1.2 | 800 | 14 | 2400 | 240 | 157 |
| D9000H | D | 33 | 60.3 | 9000 | 1.2 | 900 | 14 | 2700 | 240 | 167 | |
| D10000 | d | 33 | 60.3 | 10000 | 1.2 | 1000 | 14 | 3000 | 240 | 190 | |
| F | F13000 | F | 32.4 | 90 | 13000 | 1.2 | 1300 | 14 | 3900 | 390 | 205 |
| 9V | 9V 220 | 9V | 26.5*15.6*48.5 | 220 | 1.2 | 22 | 14 | 88 | 180 | 40 | |
| 9V 300 | 9V | 26.5*15.6*48.5 | 300 | 1.2 | 30 | 14 | 120 | 180 | 44 | ||
NiCd Никель-кадмиевые аккумуляторы
Их химический состав отличается от никель-металл-гидридного состава тем, что NiCd поглощает кадмий, а NiMn сохраняет водород. Кадмий намного объёмнее и тяжелее, это приводит к снижению объёма и веса плотности энергии NiCd-батареек.График разряда двух типов аккумуляторов одинаков. Никель-кадмиевые аккумуляторы могут быть помещены на хранение в любом состоянии разряда (SOC). Но тем не менее, NiCd батареи должны быть полностью разряжены перед новой зарядкой, чтобы избежать эффекта памяти или снижения напряжения. Одним из главных недостатков никель-кадмиевых аккумуляторов является негативное влияние на окружающую среду и риск для здоровья, связанный с использованием кадмия.
Преимущества
- Длинный жизненный цикл
- Хорошие характеристики хранения
- Быстрая зарядка.
| Тип | Модель | Размер | Габариты примерные | Ёмкость, мА*ч | Номинальное напряжение, В | Стандартный заряд | Примечание | ||
| Вес | |||||||||
| Диаметр | Высота | Ток, мА | Время | г | |||||
| мм | мм | ч | |||||||
| AAA | AAA300 | AAA | 10.5 | 43.3 | 300 | 1.2 | 60 | 7.5 | 10 |
| AAA350H | AAA | 10.5 | 44.5 | 350 | 1.2 | 70 | 7.5 | 11 | |
| AA | AA500 | AA | 14.5 | 50.4 | 500 | 1.2 | 100 | 7.5 | 18 |
| AA600 | AA | 14.5 | 49.1 | 600 | 1.2 | 120 | 7.5 | 19 | |
| AA700L | AA | 14.5 | 49.1 | 700 | 1.2 | 140 | 7.5 | 21 | |
| AA700H | AA | 14.5 | 50.4 | 700 | 1.2 | 140 | 7.5 | 21 | |
| AA800L | AA | 14.5 | 49.1 | 800 | 1.2 | 160 | 7.5 | 22 | |
| AA800H | AA | 14.5 | 50.4 | 800 | 1.2 | 160 | 7.5 | 22 | |
| AA900L | AA | 14.5 | 49.1 | 900 | 1.2 | 180 | 7.5 | 22 | |
| AA900H | AA | 14.5 | 50.4 | 900 | 1.2 | 180 | 7.5 | 22 | |
| AA1000L | AA | 14.5 | 49.1 | 1000 | 1.2 | 200 | 7.5 | 23 | |
| A | 4/5A1200 | 4/5A | 17 | 42.8 | 1200 | 1.2 | 240 | 7.5 | 30 |
| A1400 | A | 17 | 49.8 | 1400 | 1.2 | 280 | 7.5 | 36 | |
| SC | 4/5SC1000 | 4/5SC | 23 | 33.8 | 1000 | 1.2 | 200 | 7.5 | 37 |
| SC1300 | SC | 23 | 42.8 | 1300 | 1.2 | 260 | 7.5 | 40 | |
| SC1500 | SC | 23 | 42.8 | 1500 | 1.2 | 300 | 7.5 | 43 | |
| SC1800 | SC | 23 | 42.8 | 1800 | 1.2 | 360 | 7.5 | 48 | |
| SC2000 | SC | 23 | 42.8 | 2000 | 1.2 | 200 | 7.5 | 48 | |
| C | C2000 | C | 26 | 49.5 | 200 | 1.2 | 200 | 7.5 | 65 |
| C3000 | C | 26 | 50.4 | 3000 | 1.2 | 300 | 15 | 75 | |
| D | D4000L | D | 33 | 60.3 | 4000 | 1.2 | 400 | 15 | 130 |
| D4000H | D | 33 | 61.6 | 4000 | 1.2 | 400 | 15 | 130 | |
| D4500L | D | 33 | 60.3 | 4500 | 1.2 | 450 | 15 | 140 | |
| D4500H | D | 33 | 61.6 | 4500 | 1.2 | 450 | 15 | 140 | |
| D5000L | D | 33 | 60.3 | 5000 | 1.2 | 500 | 15 | 145 | |
| D5000H | D | 33 | 61.6 | 5000 | 1.2 | 500 | 15 | 145 | |
| F | F8000 | F | 32.4 | 90 | 8000 | 1.2 | 800 | 15 | 205 |
Если вы задумались об организации подсветки приусадебного участка, то не спешите покупать осветительные приборы в магазине. Садовые светильники на солнечных батареях можно сделать своими руками.
Если вы хотите осветить открытую территорию, а подводка электроснабжения к ней затруднена, то стоит подумать о светильниках на солнечных батареях, зарядка аккумуляторов которых происходит от лучей солнца. С наступлением темноты подобные приборы начинают работать, создавая комфортную обстановку на вашем приусадебном участке. Светильники просты в использовании и установке, а также привлекают вполне демократичными ценами на них и широким выбором.
Садовый светильник на солнечных батареях
Данная статья будет интересна тем, кто любит создавать полезные в хозяйстве вещи собственноручно. К преимуществам изготовления светильников «своими силами» можно с уверенностью отнести то, что ваша модель будет эксклюзивна и вполне надежна (ведь вы ее сделали сами). При этом помните: осуществить значительную экономию денежных средств вряд ли удастся. Мы не будем приводить описание дорогостоящих схем с использованием готовых контроллеров, а остановимся лишь на наиболее простом варианте. Повторить его сможет, практически, любой человек, хоть раз державший в руках паяльник.
Принципиальная схема простого для повторения светильника
Приведенная ниже принципиальная схема светильника, работающего от энергии солнечного света весьма проста, и многократно опробована многочисленными любителями, специализирующихся на изготовлении полезных устройств своими руками.
Принципиальная схема
Как она работает:
- В дневное время солнечная панель (S) преобразует энергию световых лучей в электрическую.
- Вырабатываемый ею ток через диод D1 заряжает аккумуляторную батарею (А).
- Положительный потенциал, приложенный к базе через резистор R1, «удерживает» транзистор Т1 в закрытом состоянии и светодиод D2 не горит.
- При значительном снижении освещенности солнечной панели транзистор открывается (из-за уменьшения положительного потенциала, приложенного к базе) и подключает светодиод D2 к аккумуляторной батарее. Светодиод начинает гореть.
- Диод D1 препятствует разряду аккумулятора через солнечную панель.
- С наступлением рассвета положительное напряжение, поступающее с «+» вывода солнечной панели на базу «закрывает» транзистор Т1 и светодиод D2 перестает гореть, а аккумуляторная батарея снова начинает заряжаться.
Критерии выбора деталей и цены
Выбор деталей зависит от того, насколько мощный светильник вы намереваетесь изготовить. Приводим конкретные номиналы для самодельного осветительного прибора мощностью 1 Вт и интенсивностью светового потока 110 Лм.
Так как в вышеприведенной схеме отсутствуют элементы контроля уровня заряда аккумуляторной батареи, то, прежде всего, необходимо обратить внимание на выбор солнечной батареи. Если выбрать панель со слишком маленьким током, то за световой день она просто не успеет зарядить аккумулятор до нужной емкости. И наоборот слишком мощная световая панель может перезарядить батарею за время светового дня и привести ее в негодность.
Вывод: ток, вырабатываемый панелью, и емкость аккумулятора должны соответствовать друг другу. Для грубого расчета можно воспользоваться соотношением 1:10. В нашем конкретном изделии мы используем солнечную панель с напряжением 5 В и вырабатываемым током 150 мА (120-150 рублей) и аккумуляторную батарею форм-фактора 18650 (напряжением 3,7 В; емкостью 1500 мАч; стоимостью 100-120 рублей).
Также для изготовления нам понадобятся:
- Диод Шоттки 1N5818 с максимальным допустимым прямым током 1 А – 6-7 рублей. Выбор именно этой разновидности выпрямительной детали обусловлен низким падением напряжения на нем (около 0,5 В). Это позволит использовать солнечную панель наиболее эффективно.
- Транзистор 2N2907 с максимальным током коллектор-эмиттер до 600 мА – 4-5 рублей.
- Мощный белый светодиод TDS-P001L4U15 (интенсивность светового потока – 110 Лм; мощность – 1 Вт; рабочее напряжение – 3,7 В; потребляемый ток – 350 мА) – 70-75 рублей.
Важно! Рабочий ток светодиода D2 (или суммарный общий ток при использовании нескольких излучателей) должен быть меньше максимального допустимого тока коллектор-эмиттер транзистора T1. Это условие с запасом выполняется для примененных в схеме деталей: I(D2)=350 мА < Iкэ(Т1)=600 мА. Батарейный отсек KLS5-18650-L (FC1-5216) – 45-50 рублей. Если при монтаже устройства аккуратно припаять провода к выводам аккумулятора, от покупки этого элемента конструкции можно отказаться.
- Резистор R1 номиналом 39-51 кОм – 2-3 рубля.
- Добавочный резистор R2 рассчитываем в соответствии с характеристиками применяемого светодиода.
Назначение и расчет добавочного резистора в цепи питания светодиода
Напряжение аккумулятора может быть слишком большим для светодиода (это может привести к выходу из строя последнего). Чтобы компенсировать его излишки используем добавочный резистор R2. Расчет его номинала производим исходя из формулы: U(A) = U(D2) + U(R2), где:
U(A) – напряжение аккумуляторной батареи;
U(D2) – рабочее напряжение светодиода;
U(R2) – падение напряжения на добавочном резисторе R2.
Для используемого в приведенной выше схеме светодиода TDS-P001L4U15 с рабочим напряжением 3,7 В применение резистора R2 не требуется, так как U(A) = U(D2). То есть наша конкретная схема будет выглядеть следующим образом:
В качестве примера расчета добавочных резисторов рассмотрим схему с подключением двух разнотипных светодиодов: D2 – BL-L813UWC (рабочее напряжение – 2,7 В; потребляемый ток – 30 мА; стоимость – 15 рублей) и D3 – FYL-5013UWC/P (2,2 В; 25 мА; 20 рублей).
Рассчитываем добавочный резистор R2 для светодиода D2.
U(A) = U(D2) + U(R2)
U(R2) = U(A) – U(D2) = 3,7 – 2,7 = 1 В
По закону Ома (знакомого всем со школьной скамьи):
U(R2) = R2 I, где I – потребляемый светодиодом ток, следовательно
R2 = U(R2) : I = 1: 0,03 = 33,33 ≈ 33 Ом
Аналогично рассчитываем добавочный резистор R3 для светодиода D3:
U(R3) = U(A) – U(D3) = 3,7 – 2,2 = 1,5 В
R3 = U(R3) : I = 1,5: 0,025 = 60 ≈ 62 Ом
На заметку! После произведенных расчетов величины добавочных резисторов округляем полученные значения до ближайших стандартных номиналов.
Окончательно схема с двумя разнотипными излучателями будет выглядеть следующим образом:
Монтаж
Схема состоит из минимального количества элементов, поэтому монтаж можно без труда осуществить навесным способом. Длины «ножек» деталей будет вполне достаточно, чтобы произвести пайку без применения дополнительных проводов. После окончания монтажа и проверки работоспособности изготовленного светильника все места соединений следует заизолировать с помощью теплового карандаша или соответствующего герметика.
Для тех, кто предпочитает монтировать компоненты на печатной плате, могут сделать это, используя универсальную монтажную плату подходящих размеров или изготовленную самостоятельно.
Из чего изготовить плафон?
Прежде, чем рассказать, какие формы можно использовать при изготовлении плафона, напомним о требованиях, которые необходимо соблюдать при самостоятельном изготовлении корпуса светильника:
Солнечная панель должна быть расположена снаружи на верхней части изделия, чтобы она хорошо освещалась в дневное время.
Все стыковочные швы между элементами конструкции надо тщательно герметизировать (компоненты схемы боятся влаги).
Светодиоды необходимо располагать в прозрачной части плафона.
В остальном все будет зависеть только от вашей фантазии, личных предпочтений и имеющихся в наличии подручных материалов. Одним из наиболее простых вариантов является применение в качестве плафона стеклянной банки (например, для хранения сыпучих продуктов) с широким горлышком и плотной крышкой:
- делаем отверстие в крышке и пропускаем через него провода от солнечной панели;
- фиксируем на внешней стороне солнечную панель с помощью герметика;
- на внутренней поверхности монтируем батарейный отсек и элементы схемы;
- светодиоды располагаем в нижней части банки.
В качестве практически готового корпуса можно с успехом использовать пищевой контейнер из прозрачного пластика. В продаже имеется большое количество таких изделий различных размеров и форм (круглые, квадратные, прямоугольные). Выбор будет зависеть от размеров солнечной панели и количества светодиодов.
В заключении
Повторив простейшую схему и приобретя необходимый опыт изготовления, вы сможете изготовить необходимое количество самых разнообразных самодельных светильников на солнечных батареях. Такие экономичные и мобильные осветительные приборы не только украсят ваш приусадебный участок, но и в значительной мере повысят комфорт его использования в темное время суток (например, если расположить их вдоль садовых дорожек, над входной дверью или у летней беседки).
Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .
Всем привет, сегодня в обзоре речь пойдет о небольшом светильнике, который может выполнять функцию дежурного освещения, имеет датчик движения и датчик освещенности.
Рассказал мне как то тесть, что ходит на даче по дорожкам в вечернее время со свечкой. Вот думаю, времена настали, на дворе 21й век, а тут свечка. Не дело это, надо какой нибудь фонарь дать. От фонаря тесть отказался, но стал использовать садовый светильник на солнечной батарее, что около дорожек в грунт втыкают. Ну, думаю надо брать ситуацию в свои руки. Ходить по участку с фонариками неправильно, к тому же сидя извиняюсь в туалете держать перед собой свечку, занятие весьма забавное. Исходя из вышеперечисленного был заказан в магазине фонарь, который бы избавил от части проблем моего пожилого тестя. И ему удобно и мне приятно что ему удобно.
Тех задание примерно было следующее:
Нужен фонарь автономный, компактный и съемный. Должна быть подзарядка от солнечных элементов, автоматическая работа желательна. Температурные диапазоны - от ранней весны, до поздней осени. Исполнение уличное. Яркость в меру, что бы обеспечить комфорт. Для этих целей я и выбрал обозреваемый фонарь и почти угадал.
Немного о характеристиках фонаря:
Наличие 2х датчиков: освещенности и движения
Встроенная солнечная панель для подзаряда мощностью до 0.55 Вт
Автоматическое включение в вечернее и ночное время
Наличие переключателя режима работа-транспортировка
Дальность обнаружения датчиком движения - около 3х метров
Встроенный литиевый аккумулятор емкостью 800 мАч
Суммарная мощность 16 светодиодов 0.8 Вт и световой поток до 80 Лм.
Степень защиты IP 67
Время, до полного заряда акб 8 часов
Режим освещения - автоматический с плавной регулировкой
Вес упаковки 150 грамм
Размеры 125х90х50мм
Фонарь имеет свою маркировку EPC_LEG_20G, по ней можно найти в интернете еще информацию
Доставка и упаковка
Фонарь пришел в обычном небольшом пакете, по следам видно, что при пересылке обошлись не очень аккуратно.
На удивление, коробка практически целая. В меру красочная полиграфия намекает, что фонарь не безродный, имеет свое уникальное название EPC_LEG_20G
На обратной стороне основные характеристики, к ним мы еще вернемся.
Еще информация.
В коробке нас ожидает версия светильника с 16ю светодиодами. Так же существуют версии как с большим, так и с меньшим количеством светодиодов.
Открываем коробку:
О сохранности при транспортировке производитель побеспокоился, упаковано в защитную пленку. В комплекте сам светильник, дюбель для крепления на стену и инструкция.
Светильник выполнен в виде призмы, Большая сторона прилегает к стене. Светодиоды расположены на панели и направлены в сторону и вниз. На момент получения были закрыты защитной пленкой, что бы не портился товарный вид. Так же видно датчик движения по центру, он будет включать светодиоды, которые в свою очередь дадут свет в зоне движения.
Нижняя крышка закреплена на 4 самореза. Крышку мы откроем чуть позже.
Сверху, под небольшим углом расположена солнечная батарея, угол нужен для более оптимального расположения фотоэлементов относительно Солнца. Так же присутствует защита в виде пленки.
Внешний вид солнечной батареи приятный и даже красивый, однако в большинстве случаев видеть мы ее не будем.
В комплекте к светильнику идет дюбель шуруп для крепления на стену и булавка. И если с дюбелем все понятно - размер 6х30, при монтаже нужен перфоратор, то с булавкой еще проще - она предназначена для переключения режима фонаря из транспортировочного в рабочее. Путем надавливания булавки в отверстии на выключатель запитываем схему фонаря и он начинает работать. Повторное нажатие отключает фонарь. Можно снять на зиму для хранения в относительно теплом месте.
Для механической защиты светодиоды в количестве 16 штук залиты каким то компаундом, обеспечивающим хорошую защиту от влаги и царапин.
Инструкция:
По сути и так все понятно. Повесил на стену, нажал кнопку и пользуйся. Пришла зима - снял, выключил и убрал до весны. Циклический процесс.
Тестирование:
Закрепил на кирпичную стену с помощью 2х стороннего скотча на время.
Погода в последнее время не радует, поэтому выбрать солнечный день и не быть на работе - это проблема проблем.
Кратко опишу параметры, которые удалось снять:
Батарея 18650 без защиты. Емкость при разряде током 1А до напряжения 2.9 Вольта - 820 мАч. Отсечка на фонаре при 3 В. Яркость фонаря при разной степени заряда аккумулятора - само собой разная, но не сильно.
Солнечная батарея выдает на «хорошем солнце» напряжение 5.5 Вольта и обеспечивает ток заряда до 100 мА в лучшем случае. Заряд происходит до напряжения 4.15 В в моем случае. При этом никаких преобразователей увеличивающих КПД фонаря - нет. Тип батареи поли, монокристаллическая не важно, работает и ладно.
Поскольку батарея обычная 18650, то использовать в холодное время года фонарь крайне не желательно.
При установке следует обратить внимание на тот фактор, что фонарь днем должен быть на солнце для заряда и кроме того его расположение в полдень должно примерно быть перпендикулярно солнечным лучам. Задача трудновыполнимая, поэтому ток заряда всегда будет отличаться от указанного мной в меньшую сторону!
Аккумулятор заряжается за солнечный день с небольшими облаками на 100%. Если погода не очень, то долгой работы не ждите.
По времени свечения. При полностью заряженном АКБ время непрерывного свечения не менее 3х часов, что в теории в моем случае хватит на несколько дней использования при пасмурной погоде.
Датчик движения - срабатывает с небольшой задержкой на расстоянии от 3-3.5 метра и менее. На кошку реагирует. Угол срабатывания заявлен как 120 градусов, примерно так и есть.
Датчик освещенности - тут все сделано просто - солнечная батарея и есть датчик освещенности. Одним махом двух зайцев убили. Имеет приоритет над датчиком движения, что вполне логично.
Освещение в виде 16ти светодиодов - светит тускло. Цветовая температура около 4500 Кельвинов. Мне сначала не понравилось, однако при свете луны выходит, что фонарь светит теплее.
Время работы фонаря по таймеру заявлено 30 секунд, однако у меня оно составило 1 минуту. На 30 секунде происходит короткое мигание и фонарь горит еще 30 секунд, потом переходит в режим ожидания.
Уровень освещенности соответствует заявленным 80 Лм. В конце концов это не так и много. С расстояния 4-5 метра по дорожке можно вполне уверенно дойти до фонаря. Свет по яркости примерно похож на лампочку накаливания мощностью 6-10 Вт.
Теперь по поводу уличного исполнения, капля дегтя. никаких герметизирующих прокладок я не обнаружил ни под крышкой, ни в районе датчика, поэтому оставлять под открытым дождем фонарь я бы не стал. Я конечно покрыл плату полиуретановым лаком на всякий случай, кто знает как получится. На мой взгляд в текущем виде фонарь обеспечивает уровень защиты IP54, не более.
Сам я сезон все еще не открыл, проблемы с дачей юридического характера, ну а тестю отдал аккурат на 1 мая и сегодня он проведет полнофункциональные испытания, а позже поделится своими впечатлениями.
Вскрытие:
Открутить 4 шурупа и перед нами предстает внутренний мир фонаря: плата, аккумулятор... Что-то пустовато.
Клеевой пистолет - «наше все», с его помощью выполнено крепление и частичная герметизация.
Плата крупным планом.
Котэ в кадре
Небольшой занимательный момент, который случился в момент написания обзора. Думаю что виной всему пульсации от второго монитора (подсветка люминесцентные старые лампы)
Заключение:
Фонарь почти то, что я заказал, за исключением влагозащищенности и яркости.
Думаю пару сезонов точно проработает. Брать можно. По заявленным характеристикам практически соответствует, с учетом уровня заряда аккумулятора и наличием солнечной погоды в течение дня.
UPD под конец дня: Тесть доволен, а значит и я доволен.
Ps. Имейте в виду, расположение фонаря частично привязано к положению Солнца и оптимальное расположение - перпендикулярно Солнцу в наиболее высокой точке для лучшей зарядки аккумулятора.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +13 Добавить в избранное Обзор понравился +9 +16
