Jak poprawić wydajność lampy solarnej LED za 24 zł?

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).

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.

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.

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.

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.

Zmiana wartosci rezystorów w dzielniku nic juz nie daje-po prostu napiecie z solara jest juz za male,zeby wysterowac tranzystor i przyblokowac przetwornice.
Co do pobory pradu-racja. Na pocieszenie dali wyłącznik
Z rezystorem katoda-baza - hmm... spróbuje.

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...

Szczerze mówiąc nie mam bladego pojęcia ile to jest 1 lux słonca, w kazdym razie przy półmroku lampy juz sie zapalają.
Baterie słoneczne składaja sie z 4 ogniw, niestety nie pamietam jaki jest próg włączenia lampy (przy jakim U baterii słonecznej).

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.

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.

_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.

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.

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.

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?

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.

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.

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.

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

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.



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

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.

Witam

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




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

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.

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

Najprostsze, co udało mi się wymyślić, to coś takiego.

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



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

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.

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).

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.

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

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.