Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Automatyczne uruchomienie wieczorem lampek LED na akumulator

testowy119 22 Nov 2021 09:38 336 8
lampy.pl
  • #1
    testowy119
    Level 9  
    Witam.
    Mam na balkonie lampę solarną z PIR - uruchamia się wieczorem po wykryciu ruchu (w środku akumulator 18650 ok. 1600 mAh, reflektor działa pod napięciem 3 V).
    Chciałem podpiąć się pod ten akumulator z dodatkowymi lampkami LED na łańcuchu, tak żeby zapalały się automatycznie wieczorem i wyłączały po X godzinach lub jak zrobi się jasno.

    Lampki były pierwotnie na baterie 3xAA 4,5 V, rok temu przerobiłem je na USB 5 V i podpinałem na balkonie starego powerbanka. W tym roku chciałem to zautomatyzować. Lampki bez problemu radzą sobie na akumulatorze 18650, prąd jaki pobierają to 160 mA, więc powinny kilka godzin w nocy świecić (jak będzie problem wydajnością, to awaryjnie dołożę jeszcze zewnętrzny koszyk z 18650 ładowanym ręcznie raz na kilka dni).

    Miałem w planie użycie starego modułu z innych chińskich lampek, który działał 6 h od włączenia, potem 18 h przerwy i tak w kółko... Działał poprawnie podłączony na krótko, ale chińczyk zalał to wszystko klejem na gorąco i przy demontażu lub lutowaniu coś uszkodziłem. :(

    Zastanawiam się jak to sprawnie rozwiązać. :/ Elementy z płytki którą uszkodziłem ciężko znaleźć w Google, więc naprawa nie wchodzi raczej w grę.
    Próbowałem element po elemencie przeanalizować układ od obecnego reflektora, ale też to chińszczyzna którą ciężko wyszukać. Raczej nie ma tam czujnika zmierzchu poza PIR i działa pewnie tak, że jak nie wykrywa ładowania to traktuje jako zmrok. Poza tym ciężko do tej płytki coś będzie wlutować bo to SMD. :(

    Czy możecie doradzić jak rozwiązać ten problem w budżecie do 30 zł i z umiejętnościami amatora?
    Jest jakiś prosty układ w którym mogę zautomatyzować czas świecenia lampek, może jakiś czujnik zmierzchu lub podpiąć się pod płytkę obecnej lampki i jeśli napięcie z panelu będzie mniejsze niż napięcie na baterii to wtedy załączyć lampki?
  • lampy.pl
  • Helpful post
    #2
    gumisie
    Level 43  
    Np: Link, plus tranzystor.
  • #3
    testowy119
    Level 9  
    Ok, zamówię w takim razie układ który z tego co rozumiem jest zamiennikiem i ma dobre opinie, a sklep mam już sprawdzony:
    https://allegro.pl/oferta/modul-detektor-czujnik-swiatla-arduino-lm393-4pin-7973853592

    Możesz doprecyzować jaki powinienem mieć, czy jakieś parametry są tutaj istotne bo mam kilka z odzysku które może się nadadzą? NPN / PNP? Akurat tranzystory to obszar którego dopiero się uczę.

    Początkowo myślałem, że da radę tak:
    + baterii podpinam pod zasilanie modułu
    - baterii podpinam pod GND modułu oraz lampki
    wyjście z modułu podpinam pod lampki i w momencie kiedy jest sygnał wysoki na module to doprowadza mi napięcie z baterii do lampek i działają.
    Zakładam, że jest to błędne podejście.

    Możesz podpowiedzieć jak to dokładnie połączyć? Sygnał wysoki na tym module będzie w momencie kiedy nie będzie wykrywało światła, czy będzie właśnie światło? Jak rozumiem bazą dla tranzystora będzie sygnał wyjściowy z modułu? Czy sterować + czy - na połączeniu między baterią i lampkami?
  • lampy.pl
  • Helpful post
    #4
    HD-VIDEO
    Level 42  
    To wykrywa światło i trzeba odwrotnie sterować.
    Histerezę trzeba by dodać, będzie migało na granicy przełączania; powinien wystarczyć mały kondensator elektr. (100nF już tam jest) na fotorezystorze.


    Korzystasz w wyjścia DO, podłączasz bezpośrednio tranzystor (baza) NPN, np. BC337-40 (ew. podaj jakie masz), PowerBank (+5V) >>> (+)LEDy(-) >>> do kolektora tranzystora, emiter tranzystora (minus)

    Zasilanie modułu do PowerBank

    Dwie LED na module (lub ich rezystory) trzeba zdjąć, niepotrzebny pobór prądu.

    Potencjometrem na module ustalasz czułość, punkt przełączania
  • #5
    testowy119
    Level 9  
    HD-VIDEO wrote:
    powinien wystarczyć mały kondensator elektr. (100nF już tam jest) na fotorezystorze.

    100nF = 0,1uF, a pod ręką mam dużo większe - 1uF, 22uF, 47uF, 100uF, 220uF, 470uF, 1000uF - chyba najmniejszy będzie najlepszy? Wstawić pomiędzy wyjście DO, a biegun ujemny?

    HD-VIDEO wrote:
    tranzystor (baza) NPN, np. BC337-40 (ew. podaj jakie masz),

    Trzy pierwsze, które wpadły mi do ręki:
    - D362 (https://datasheetspdf.com/pdf-file/927480/SavantIC/D362/1)
    - 13001 (http://www.elenota.pl/datasheet-pdf/67460/SI-SEMICONDUCTORS/MJE13001)
    - 13003A (https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/410803/JSMC/3DD13003A-O-M-N-B.html)
    Któryś nada się?

    HD-VIDEO wrote:
    Korzystasz w wyjścia DO, podłączasz bezpośrednio tranzystor (baza) NPN, np. BC337-40 (ew. podaj jakie masz), PowerBank (+5V) >>> (+)LEDy(-) >>> do kolektora tranzystora, emiter tranzystora (minus)

    Spróbowałem to rozrysować na schemacie. Ocenisz czy dobrze zrozumiałem?
    Automatyczne uruchomienie wieczorem lampek LED na akumulator

    HD-VIDEO wrote:
    Dwie LED na module (lub ich rezystory) trzeba zdjąć, niepotrzebny pobór prądu.

    Do zrobienia, mam stację z gorącym powietrzem, więc jestem w stanie zdjąć je.

    HD-VIDEO wrote:
    Zasilanie modułu do PowerBank

    Tutaj jeszcze mam pytanie - planowałem pod ogniwo 18650 podpiąć ten układ i LEDy, teoretycznie zasilanie od 3,2V już obsługuje, ale mogę też dorzucić step-up na 5V (np. https://allegro.pl/oferta/przetwornica-step-up-mt3608-5v-28v-2a-arduino-7259599235) jak jak radzisz?
  • #6
    HD-VIDEO
    Level 42  
    To tranzystory wysokonapięciowe z niską betą.

    Wartość rezystora podciągającego jest 10k, można zmniejszyć ale też są ograniczenia co do jego wartości.

    13003A, przy 3V zasilania i 220Ω, powinno zadziałać.,

    Schemat poprawny, kondensator do fotorezystora
  • #7
    testowy119
    Level 9  
    Złożone tydzień temu, było kilka dni testów i poprawek, polutowane na płytce uniwersalnej - działa, jednak chciałbym jeszcze poprawić działanie tego układu i przy okazji trochę podszkolić się :)

    W trakcie pracy:
    Tranzystor musiałem wykorzystać D362, bo 13003A nie zadziałał (może był popsuty).
    Kondensator dałem tak jak na schemacie, duży 1000uF i płynnie zapala i wygasza bez żadnego migania.
    Szeregowo wrzuciłem jeszcze przed lampki rezystor. Świeciły dość jasno i był prąd 400mA więc bardzo szybko rozładowałby akumulator, udało się dobrać tak rezystor 22Ω, że prąd spadł do 41mA przy zachowaniu akceptowalnej jasności lampek i czas pracy na akumulatorze uda się wydłużyć prawie 10 razy do ok. 45h.
    Do akumulatora dorzuciłem jeszcze BMS tak żeby nie rozładować niżej niż 2,5V, a przy okazji gniazdem którym zasilam mój układ mogę doładować przy pomocy powerbanka i małego układu step-down.

    Co zauważyłem:
    - Układ z fotorezystorem ma zakres pracy 3,2-5V, wiec jeśli na ogniwie spadnie do 3V to dioda na układzie świeci się, ale nie daje wysokiego sygnału i lampki nie zapalą się. Zakres napięcia ogniwa który wykorzystuje to 4,2-3,2V czyli nie jestem w stanie rozładować do końca baterii.
    - Ciężko było mi ustawić na potencjometrze optymalny moment odpalenia lampek, ostatecznie robiłem to późnym wieczorem przy całkowitej ciemności, ale i tak zapalają się już w półmroku ok. 16:00 i świecą do ok. 7:00 czyli 15h, więc wyciągają z baterii ponad 600mAh.
    - Panel słoneczny którym ładuje jest mało wydajny, w pełnym słońcu prąd ładowania to 125mA, przy częściowym zachmurzeniu 60mA, w pełnym zachmurzeniu spada do 10mA. W taką zimową pogodę kiedy szybko zapada zmrok pewnie nie udaje się dostarczyć im dziennie więcej niż 400mAh.
    - Układ wyciąga z baterii więcej niż w ciągu dnia udaje się mu dostarczyć. Już raz musiałem podładować akumulatory po 5 dniach i sądząc po napięciu pewnie jutro lub pojutrze będę musiał znów.

    Z czym potrzebuję pomocy:
    Zastanawiam się, jak przedłużyć czas pracy lampek na baterii, tak żeby zimową porą lampki nie wyciągnęły z baterii więcej niż jest w stanie doładować się.
    Czytałem trochę o układzie NE555, jednak potrzebuję żeby ktoś nakierunkował mnie, czy w ogóle rozwiązania o których myślę mają sens, bo może są łatwiejsze drogi do celu.
    Rozważam:
    - płynne pulsowanie lampek, czyli taki efekt fade in&out z interwałem np. sekundy i kondensatorem (czy faktycznie wydłuży to czas pracy na baterii?)
    - ograniczenie czasu świecenia do np. 8h od stanu wysokiego na układzie z fotorezystorem, bo nie potrzebuję żeby paliły się całą noc i powinno to zimną skrócić czas świecenia o połowę. (nie wiem jednak jaki układ dobrać i jak to skonstruować)
    - podpięcie całego układu z fotorezystorem pod jakieś chińskie ARDUINO NANO, do tego przekaźnik pod lampki i zaprogramowanie tego tak, żeby świeciło max 8h (z tego co widzę arduino potrzebuje 5V, a ja mam ogniwo18650 w zakresie 4,2-2,5V i musiałbym podpiąć jakiś step-up, pytanie czy będzie to odpowiednio wydajne?)

    Proszę o pomoc w dobraniu rozwiązania i przysłowiową wędkę żebym wiedział jaki układ mogę wykorzystać lub w jakim obszarze powinienem się podszkolić
  • #8
    HD-VIDEO
    Level 42  
    Efekt fade in&out można zrobić na LM324

    Timer na CD4541

    Obie funkcje łącznie z wykrywaniem jasno/ciemni można zrobić na mkrokontrolerze
  • #9
    gumisie
    Level 43  
    testowy119 wrote:
    Zastanawiam się, jak przedłużyć czas pracy lampek na baterii, tak żeby zimową porą lampki nie wyciągnęły z baterii więcej niż jest w stanie doładować się.
    Moim zdaniem niema takiej opcji. Każde dodatkowe "ustrojstwo", pobiera dodatkowy prąd z baterii.