Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Lampa solarna z diodą LED

_jta_ 13 Lip 2004 23:13 103447 77
  • #1 13 Lip 2004 23:13
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Właśnie sobie coś takiego kupiłem za 24zł, i zbadałem jak to jest zrobione.

    Co do świecenia: w odległości 2-3m od lampy widać tyle, żeby nie wpaść w ciemności
    na jakąś przeszkodę, z 20cm daje się odczytać godzinę na zegarku - nadaje się do
    zastosowań raczej ozdobnych, niż oświetleniowych. Nie wiem jeszcze na jak długo
    starcza akumulator - jest 1 rozmiaru R6 (AA), nie ma _żadnych_ oznaczeń.

    Zastosowana w niej dioda LED daje prawdopodobnie około 5cd, i ma dość mały kąt
    świecenia - porządna dioda LED daje 4-5 razy więcej światła przy takim samym prądzie.
    Więc chyba sobie zmienię (choć to niewygodne, obudowa diody LED jest zrobiona tak,
    że trudno jest ją wymontować). W lampie dostaje raczej znacznie mniej niż 20mA.

    Załączam schemat.

    Moim zdaniem, warto tu dodać jakieś zabezpieczenie przed nadmiernym ładowaniem
    akumulatora - niestety żadnego nie ma, a to może dość szybko wykończyć akumulator -
    wystarczy, że przez dłuższy czas będzie porządne słońce, jeszcze szybciej, jak się ją
    wyłączy, i pozostawi na słońcu - wtedy nie będzie się rozładowywać przez noc.

    Nie znam parametrów niektórych elementów - dławika, fotoopornika, tranzystorów.

    Można by się zastanowić nad wymyśleniem układu bez fotoopornika - fotoogniwo daje
    napięcie nawet przy słabym oświetleniu, ale wydajność prądowa jest z grubsza wprost
    proporcjonalna do ilości światła - można by pomyśleć o obciążeniu fotoogniwa takim
    opornikiem, by zmniejszanie się napięcia wykorzystać do włączania lampy.

    I jeszcze o jednym ulepszeniu można by pomyśleć: fotoogniwo, które by zawierało
    tylko jeden fotoelement, tak by dawało około 0.5V, i przetwornica podnosząca jego
    napięcie na tyle, by ładować akumulator; taka przetwornica musiałaby mieć układ
    sterujący zasilany z akumulatora (bo elektronikę, która wystartuje przy zasilaniu 0.5V
    zrobić raczej dość trudno), o minimalnym poborze prądu wtedy, gdy go nie ładuje.

    UZUPEŁNIENIE: Zmierzyłem trochę parametrów elektrycznych - przy napięciu
    zasilania 1.33V (mniej więcej tyle daje naładowany akumulator) pobór prądu przez
    układ 15mA, prąd LED-a 3.9mA (średni, pewnie szczytowy 14-15mA); przypuszczam,
    że napięcie na LED-zie około 3.5V (mogłem zmierzyć tylko średnie, ale ono jest
    po prostu równe napięciu zasilania - oporność dławika jest znikoma), a sprawność
    przetwarzania napięcia 68%. I jeszcze fotoogniwo: przy dobrym oświetleniu
    (akurat była słoneczna pogoda) daje prąd zwarcia do 65mA (według moich obliczeń
    przez cały dzień da 500mAh, jeśli będzie w dobrze nasłonecznionym miejscu),
    i napięcie do 4.7V - za dużo, jeśli zostawi się taką lampę na dłuższy czas
    w dobrze nasłonecznionym miejscu _wyłączoną_, to akumulator wysiądzie.

    Do ładowania pojedyńczego akumulatora NiCd wystarczyłaby połowa tego napięcia -
    i tak byłoby trochę za dużo, bo 2.35V minus 0.75 na diodzie to 1.6, a napięcie na
    akumulatorze przy ładowaniu nie powinno przekraczać 1.5V - takie rozwiązanie to
    marnowanie mocy fotoogniwa. Zastanawiałem się, czy nie dałoby się dać do niej
    dwóch akumulatorów połączonych szeregowo (w środku jest miejsce na cztery, tylko
    brak blaszek na kontakty, trzeba by dodać), ale wtedy jest taki problem, że LED by
    trochę świecił nawet przy "wyłączonej" przez fotoopornik lampie, oraz za duży prąd
    LED-a przy normalnym świeceniu - trzeba coś zmienić w układzie, by go zzmniejszyć.
    A i tak nie zabezpieczy to przed nadmiernym ładowaniem akumulatorów - na to by
    trzeba dać trzy połączone szeregowo, i przetwornicę obniżającą napięcie - albo
    źródło prądowe o małym spadku napięcia, bo po co przetwornica z 3.9 na 3.5V?
    LED-a też można wymienić na lepszego - można mieć 3x więcej światła.

    Aha, jeszcze jedno: jak przez dłuższy czas będzie słoneczna pogoda, to akumulator
    może się przeładować i przy włączonej lampie - pobór prądu jest 15mA przez może
    12 godzin - 180mAh, ładowanie 500mAh dziennie, więc 2x więcej, niż trzeba.
    Wniosek: przerobić układ, by dawał 2x większy prąd na LED-a.

    Zmiana: zmniejszyłem schemat w postaci GIF-a tak, by się pokazywał, i dodałem
    oryginał (to, co zapisał xcircuit) w postskrypcie (nazywa się solar.ps, ale to jest EPS
    - daje się to wklejać do innych PS-ów, łączyć z innymi EPS-ami, lub wydrukować).

    1 29
  • Relpol
  • #2 14 Lip 2004 09:54
    Dr.Zepsuj
    Poziom 20  

    Witam. Zabezpieczenie przy tak śmiesznym prądzie jaki płynie z fotoopornika nie jest potrzebne. A przetwornica tutaj jest :) nie wiem czy Zwróciłeś uwagę. Tyle że diodą jest.... Led.

    1
  • Relpol
  • #3 14 Lip 2004 12:40
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Dr.Zepsuj napisał:
    Witam. Zabezpieczenie przy tak śmiesznym prądzie jaki płynie z fotoopornika nie jest potrzebne.
    A przetwornica tutaj jest :) nie wiem czy Zwróciłeś uwagę. Tyle że diodą jest.... Led.

    Fotoopornik nie daje prądu - pewnie miałeś na myśli fotoogniwo. Nie mierzyłem jego
    prądu, ale widziałem fotoogniwa, które potrafią dawać powyżej 1A; to powinno dwać
    mniej, bo ma wprawdzie zbliżoną powierzchnię, ale musi dać wyższe napięcie, jedno
    dałoby max 0.7V, więc powinny być ze 3-4, czyli prąd nie powinien przekroczyć 300mA.

    Niemniej jednak maksymalny prąd, jaki akumulatorek wytrzymuje bez uszkodzenia
    przez dłuższy czas to około 30mA. To jeszcze zależy od producenta, i typu akumulatorka,
    np. Duracell podaje, że ich akumulatorki mogą być ładowane przez długi czas prądem
    co najwyżej C/300 - http://www.duracell.com/oem/rechargeable/Nickel/methods.asp -
    więc dla 600mAh, bo pewnie taki jest tam zastosowany, dopuszczalny prąd jest 2mA;
    SAFT produkuje specjalne akumulatorki o dużej odporności na ciągłe ładowanie -
    seria VHT - wytrzymują one do 55mA).

    A co do przetwornicy, to mi chodziło o przetwarzanie napięcia fotoogniwa, żeby ładować
    akumulator; o tym, że przetwarza się napięcie akumulatora do zasilania LED-a wiem.

    2
  • #4 18 Maj 2005 11:44
    Alpha
    Poziom 18  

    A ja załączam schemat innej lampy. Detekcja zmierzchu odbywa sie przez pomiar naiecia na baterii słonecznej, a nie fotorezystorze, a i sama konstrukcja jet prostsza. Problemem jest tu zbyt szybkie zapalanie diody (gruubo przed nocą). Nie da sie tego wyregulowac rezystorami, ale mozna dodac rownolegle ogniwo ze starego kalkulatora, ktory podniesie napiecie wieczorem i włączy LED troszke pózniej (ja stosuje taka konstrukcje z powodzeniem). Podałem na schemacie równiez prądy idące od i do akumulatorów w czasie ładowania i swiecenia.

    3
  • #5 18 Maj 2005 14:47
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Wyregulować, żeby się później (przy mniejszym oświetleniu) włączało, to by się dało
    -można zwiększyć R1 np. do 1M, i/lub dodać opornik zbliżony do R1 między katodę D a bazę Q1,
    pewnie warto też postarać się użyć Q1 o dużym wzmocnieniu (z grupy C);

    natomist układ ma taką wadę, że pobiera prąd z akumulatorka wtedy, gdy LED nie świeci
    (na szczęście niewiele, około 0.2mA), oraz podejrzewam, że nawet kiedy akumulatorki są
    tak rozładowane, że LED przestaje świecić, układ nadal pobiera spory prąd - sprawdź.

    1
  • #7 20 Maj 2005 12:36
    _jta_
    Specjalista elektronik

    To jakie napięcie ten solar daje przy słabym oświetleniu (i z ilu jest ogniw)?
    Zależność napięcia od oświetlenia zmniejszonego o pobór prądu powinna
    być logarytmiczna (dla złącza, dla całości układu już nie, bo dochodzą
    upływności izolacji przy małym oświetleniu, a oporności połączeń przy
    dużym poborze prądu): zmniejszenie oświetlenia o połowę to spadek
    napięcia o 20mV, przy 100000 luxów jest około 600mV, więc powinno być
    200mV przy 1 luxie - więc ze 4 ogniwa by wystarczyły...

    2
  • #9 23 Maj 2005 16:24
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Można by jeszcze - zamiast dawać ogniwo, które się w końcu wyczerpie
    (rozumiem, że to nie fotoogniwo) dodać wtórnik emiterowy na tranzystorze
    PNP, baza do ogniwa solarnego, emiter do górnego końca R2, dioda jest
    połączona z ogniwem solarnym, między katodą diody (górny koniec),
    a emiterem dodatkowy opornik (i niestety dodatkowy pobór prądu).
    Taką metodą przypuszczalnie spowodujesz, że układ będzie zbyt czuły
    na światło i włączy się tylko w bardzo ciemną noc... można zwiększyć R2
    albo dodać opornik około megaoma równoległy do ogniwa solarnego.

    A swoją drogą ciekawy pomysł, że wyłącznik odłącza akumulator od
    ogniwa solarnego - jak się nie używa, to się nie łąduje, i racja, bo jakby
    miał się ładować, kiedy nie jest używany, toby w końcu wysiadł.

    1
  • #10 21 Sie 2006 23:47
    Uco
    Poziom 16  

    Odświeżam temat
    Mam lampkę solarnę(Lampa Solarna: 1108). Lampa jednak włącza się za wcześnie- nawet w ciągu dnia. Czy da się to jakoś zmienić?
    Napisy na laminacie XYD-400C
    Na tranzystorach widnieje napis VT1=VT2- S9014 C 331,
    VT3- S9015 C 331, VT4- S9013 G 138.
    Na kondensatorach 102 i 272(nie wiem w jakich to jest wartościach ale chyba w pikofaradach)
    Na cewce 4 paski brązowy, czarny, brązowy, srebrny.
    BT2 to ogniwa słoneczne.

    1
  • #11 22 Sie 2006 09:04
    Alpha
    Poziom 18  

    _jta_ napisał:
    Można by jeszcze - zamiast dawać ogniwo, które się w końcu wyczerpie
    (rozumiem, że to nie fotoogniwo) .

    To własnie fotoogniwo 3 voltowe z kalkulatorka.

    UCO: zmiana rezystorów w dzielniku przy VT1 nic juz nie da. Jeśli dysponujesz ogniwem z kalkulatorka możesz wypróbować sposób jaki podałem wcześniej -dodając kolejne ogniwo równolegle do istniejącego, dające napięcie ok 3V przy dobrym świetle. Myśle, ze zadziała to również w Twoim przypadku.
    Kondensatory 102 i 272 to 1nF i 2,7nF. Cewki mają 100uH.

    Aa, i jestem prawie pewien, że namieszałeś coś ze schematem : Dioda LED w tym układzie nie zaświeci, bo jej anoda ma "za daleko" do + zasilania.

    1
  • #12 22 Sie 2006 11:29
    Uco
    Poziom 16  

    dzięki tak na schemacie był błąd mam nadzieję że to ostatni.
    Dodatkowe ogniwo sloneczne to ciekawy pomysł jednak lampka jest stosunkowo mała -w kształcie kamienia i jak przymierzałem dodatkowe ogniwo to stwierdziłem że ta lampka już nie wyglądałaby tak "oryginalnie" :]. Może spróbować coś innego? z fotoopornikiem też bedzie problem bo nie ma go gdzie włożyć.

    1
  • #13 22 Sie 2006 12:42
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Dobrze byłoby sprawdzić, jakie masz napięcia przy słabym oświetleniu (takim, że jeszcze
    nie powinna świecić, ale już świeci) - ile daje fotoogniwo, ile jest na bazie i kolektorze VT1.

    1
  • #14 22 Sie 2006 13:32
    Uco
    Poziom 16  

    fotoogniwo w słabo oświetlonym pomieszczeniu daje 0,01-0,03V..
    Na bazie napięcie jest podobne ok0,03V. na kolektorze 0,57V

    Gdy dioda gasnie na fooogniwie jest 0,8V, nabazie 0,6V a na kolek 0V.

    p.s.
    jak podmienię VT1 na trazystor c33740(bc337?) który podobno jest "czuły" to lampka włącza się gdy jest nieco ciemniej, może więc spróbować dobudować 2stopień wzmocnienia, tylko jak?

    1
  • #15 22 Sie 2006 14:52
    _jta_
    Specjalista elektronik

    To zamiast opornika 1k daj diodę w kierunku od bazy VT1 do fotoogniwa, i opornik około 1M
    między tą bazą, a plusem (za wyłącznikiem, czyli tym, co wyłącznik łączy z plusem akum.).
    Diodę i opornik trzeba dobrać: jak dioda będzie miała za duże napięcie przewodzenia, to
    lampa wcale się nie włączy, nawet w zupełnej ciemności; jak za małe, to będzie potrzebne
    spore oświetlenie, żeby się wyłączyła; spróbuj zacząć od 1N4001. Opornikiem można
    trochę doregulować, jak próg włączania jest z grubsza dobry - im mniejszy opornik,
    tym przy mniejszym oświetleniu lampa się wyłączy, może być od 100k do 2M.

    1
  • #16 23 Sie 2006 00:58
    Uco
    Poziom 16  

    udało mi się oderwać panel słoneczny od obudowy-dzięki temu moglem wcisnąć w szczelinę między obudową fototranzystor. podłączyłem go do plusa baterii i do bazy tranzystora(dodatkowego bc337) jego emiter połączyłem z bazą tranzystora VT1, a kolektor z biegunem dodatnim Wywaliłem opór 1k. 56k(w bazie VT1) zastąpiłem 4M które dobrałem.
    Teraz układ działa a lampa wlącza się dopiero w ciemności. dorobiony układ nie jest pewno doskonały ale działa.
    _jta_ nie probowałem tego co mi poleciłeś bo udało mi się wcisnąć ten fototranzystor w każdym razie dzięki.
    teraz układ przy bardzo słabym oświetleniu ale jeszcze bez swiecenia diody pobiera ok 0,1-0,15mA. w czasie swiecenia diody 16,6mA a więc ok 100razy więcej. ładownia w słońcu jeszcze nie sprawdziłem ale bardzo blisko lampy halogenowej 12V 50W jest maksymalnie 20mA.

    1
  • #17 24 Kwi 2007 18:11
    Mariuszek15
    Poziom 24  

    Witam:) Witam mam pytanie do Was czy jest możliwe zrobienie takiego układu elektronicznego otóż;
    Gdy akumulatory mają napięcie 12V. I spadnie napięcie do 7 V to, aby to urządzenie załączyło ładowarkę automatycznie i po naładowaniu akumulatorka wyłączył ładowanie. Czy taki układ jest możliwy?? Proszę o schematy ideowe.

    1
  • #18 26 Kwi 2007 16:32
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Polecam "Szukaj" - takich schematów omawiano tu co najmniej kilka.

    1
  • #19 20 Maj 2007 10:32
    kamell
    Poziom 10  

    Kilka dni temu kupiłem coś takiego. Lampa jest umieszczona w zacienionym miejscu pod drzewem. Aku Ni-Cd 600mAh zamieniłem na Ni-MH 1600mAh.
    Rozrysowałem schemat, jest nieco dla mnie dziwny, skomplikowany i prądożerny.

    Lampa solarna z diodą LED

    Zmodyfikowałem go nieco. I teraz nasuwa się pytanie.
    Czy to zadziała ?

    Lampa solarna z diodą LED

    2
  • #20 20 Maj 2007 14:01
    _jta_
    Specjalista elektronik

    A nie lepiej LED-y w kolektorze tranzystora? Ale coś mi tu wygląda podejrzanie: jeśli tam są dwa akumulatorki
    NiCd (albo NiMH), to dają napięcie do 2.8V (w pełni naładowane - potem stopniowo spada do 2.4V), a LED,
    przynajmniej biały (czy może używasz kolorowych?) potrzebuje około 3.5V przy jasnym świeceniu - więc
    potrzebna jest jakaś przetwornica do podnoszenia napięcia, być może ten 4R7 to dławik, a cały ten układ
    jest taką przetwornicą, ze sterowaniem i może jeszcze stabilizacją prądu. Nie wygląda na taki (potrzebny
    jest choć jeden kondensator, inaczej trudno generować) - chyba, że mylnie zrekonstruowałeś ten schemat.

    2
  • #21 26 Cze 2007 23:36
    pyton
    Poziom 21  

    Witam

    Mam pytanie czy układ taki jak na rysunku będzie działał poprawnie?

    Lampa solarna z diodą LED


    Fotoogniwa zostaną połączone 3 szeregowo z lampek solarnych natomiast akumulatorek wezmę od telefonu 3,6V 1200mA.

    Jeśli ktoś ma lepsza koncepcję to proszę pisać.

    Pozdrawiam

    -2
  • #22 27 Cze 2007 13:44
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Schemat przetwornicy wygląda sensownie, ale którędy ma do niej dopływać prąd z akumulatorka?
    I może - jeśli chcesz jakimś układem włączać lub wyłączać przetwornicę - to nie trzeba tego robić na zasilaniu,
    żeby nie było tam spadku napięcia, a tylko odcinać prąd bazy, płynący przez R1, jeszcze przed cewką.

    -1
  • #23 27 Cze 2007 15:14
    pyton
    Poziom 21  

    Patrzę na ten swój układ i stwierdziłem ze sie pomyliłem... on będzie załączał całość w dzień a wyłączał na noc... ale gafa... będzie trzeba zamienić by fotorezystor był jako BE a nie CB.

    _jta_ jeśli możesz to narysował byś na szybko jakiś schemat? (chodzi mi gdzie konkretnie chcesz odciąć zasilanie)

    Pozdrawiam i dziękuje

    1
  • #25 27 Cze 2007 17:43
    pyton
    Poziom 21  

    Dzięki wielkie na pewno też się przyda. Potrzebuję coś na 6LED... przeglądnąłem kilka schematów i zastanawiam sie czy coś takiego ruszy:

    Lampa solarna z diodą LED

    Rysowałem w Krokodylku lecz symulacja w nim nie będzie działała idealnie bo to zbyt prosty program.

    Akumulatorek wezmę 3,6V z telefonu a Fotoogniwa z starych lamp solarnych z których właściwie zostały mi Fotoogniwa i troszkę elektroniki.

    Pozdrawiam

    1
  • #26 27 Cze 2007 18:07
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Dalsze LED-y można podłączać równolegle, tak jak to jest na twoim schemacie, nie rysowałem, bo to jest oczywiste.

    Na twoim nowym schemacie możesz podłączyć do kolektora tranzystora PNP tylko cewkę z lewej strony, a tę prawą
    wprost do akumulatora - jak ta z lewej nie dostanie prądu, to układ przetwornicy i tak nie będzie pobierać prądu.

    1
  • #27 28 Cze 2007 20:34
    W.P.
    Specjalista - zasilacze komputerowe

    Ja do schematu zaproponowanego przez _jta_ dodałbym rezystor zrównoleglający ogniwo słoneczne.
    Umożliwiłby on pojawienie się prądu bazy Q3.

    Nie zajmowałem się ogniwami i nie wiem, czy nieoświetlone pobierają prąd - tu potrzebny do wysterowania bazy.
    Mam też wątpliwości, czy wzbudzi się generator samodławny przy bardzo łagodnym wzroście prądu bazy Q1. Słońce zachodzi dość wolno (w zestawieniu ze stałymi czasowymi układu).

    Dodano po 8 [minuty]:

    Może pokusić się o układ Shmitta na tranzystorach albo na bramce CMOS?
    Zasilanie ok. 3V otwiera duże możliwości (testowałem układy CMOS przy 2,5V i działały poprawnie). Nie wiem jaki pobiera prąd kostka zawierająca 4 bramki ale chyba niewielki jak na możliwości tego układu (wyrocznią oczywiście amperomierz).

    1
  • #28 28 Cze 2007 20:53
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Typowa kostka CMOS prawdopodobnie pobiera poniżej uA. Przypuszczam, że niektóre typy mogą więcej.
    Ale to w normalnych warunkach pracy - przy stanie na wejściu pomiędzy '0' i '1' może być duży pobór prądu.

    Rezystor równoległy do ogniwa słonecznego rzeczywiście może się przydać - co prawda to ogniwo to kika
    diód, które będą spolaryzowane w kierunku przewodzenia, ale to jeszcze kwestia, ile jest tych diód...

    Czy generator się wzbudzi... to chyba trzeba będzie sprawdzić; może to zależeć od właściwości rdzenia
    w transformatorze - jeśli wejdzie w nasycenie, zanim Q3 się na dobre włączy, to mogłoby się nie wzbudzić.

    1
  • #29 17 Sty 2008 00:08
    januszolszewski
    Poziom 9  

    witam
    temat dla mnie ciekawy może mi coś podpowiecie potrzebuje układu z fotoogniwem który w dzień reagowałby na oświetlanie go dodatkowym światłem z tym że światło to jest mrugające około kilku Hz a na wyjściu układu potrzebuje informacji oświetlam nie oświetlam przy nap zasilającym np 12v i to na wyjsciu 0, 12v

    1
  • #30 16 Cze 2008 16:02
    daro.ltd
    Poziom 11  

    Witam. Chciałem zapytać jak lepiej połączyć fotoogniwa (mam wyjete z dwóch lamp solarnych) szeregowo czy równolegle. Czy połączenie równoległe zmienia prąd natężenia na wyższy? Jedno ogniwo daje przy dobrym słońcu około 2V. Niestety nie wiem jak zmierzyć natęzenie oraz prąd zwarcia. Nie znam się bardzo na tym. Mógłby ktoś podpowiedzieć. Chciałbym je wykorzystać do zasilania jakiegoś urządzenia. Z góry dziekuje.

    1