다음 기사에서는 야간에는 자동으로 켜지고 낮에는 꺼지는 흥미로운 40 와트 자동 LED 가로등 회로의 구성에 대해 설명합니다. 낮에는 내장 배터리가 태양 광 패널을 통해 충전되고, 충전되면 동일한 배터리를 사용하여 밤에 거리를 비추기 위해 LED 램프에 전원을 공급합니다.

오늘날 태양 광 패널과 태양 광 전지는 매우 인기를 얻었으며 가까운 장래에 우리는 우리 모두가 우리 삶에서 어떤 방식 으로든 다른 방식으로 사용하는 것을 보게 될 것입니다. 이러한 장치의 중요한 용도 중 하나는 거리 조명 분야였습니다.

여기에서 논의 된 회로에는 대부분의 표준 사양이 포함되어 있으며, 다음 데이터는 더 자세히 설명합니다.

LED 램프 사양

전압 : 12V (12V / 26AH 배터리)
전류 소비 : 3.2A @ 12V,
전력 소비량 : 39 와트 x 39nos의 1 와트 LED
광도 : 약 2000lm (루멘)

충전기 / 컨트롤러 사양

입력 : 약 32V 개방 회로 전압 및 5 ~ 7A의 단락 전류로 지정된 태양 전지판에서 32V.
출력 : 최대. 14.3V, 전류는 4.4A로 제한됨
Battery Full-14.3V에서 차단 (P2로 설정).
배터리 부족-11.04V에서 차단 (P1으로 설정).
'배터리 완전 차단'후 부동 전압이 13.4V로 제한되고 C / 5 속도로 충전 된 배터리.
LDR 센서로 자동 주간 / 야간 전환 (적절하게 R10을 선택하여 설정).

이 기사의 첫 번째 부분에서는 태양열 충전기 / 컨트롤러 단계와 해당과 / 저전압 차단 회로 및 자동 주간 / 야간 차단 섹션에 대해 알아 봅니다.

위의 디자인은 IC 555 단계를 제거하고 낮 시간 릴레이 차단 트랜지스터를 아래 그림과 같이 태양 전지판 양극에 직접 연결하여 훨씬 단순화 할 수 있습니다.

부품 목록

R1, R3, R4, R12 = 10k
R5 = 240 옴
P1, P2 = 10K 사전 설정
P3 = 10k 포트 또는 프리셋
R10 = 470K,
R9 = 2M2
R11 = 10 만
R8 = 10 옴 2 와트
T1 ---- T4 = BC547
A1 / A2 = 1/2 IC324
모든 제너 다이오드 = 4.7V, 1/2 WATT
D1-D3, D6 = 1N4007
D4, D5 = 6AMP 다이오드
IC2 = IC555
IC1 = LM338
릴레이 = 12V, 400 OHMS, SPDT
배터리 = 12V, 26AH
태양 광 패널 = 21V 개방 회로, 7AMP @SHORT CIRCUIT.

태양열 충전기 / 컨트롤러, 고 / 저 배터리 차단 및 주변 광 감지기 회로 단계 :

주의 : 충전 컨트롤러는 모든 가로등 시스템에 필수입니다. 이 기능이없는 다른 디자인을 인터넷에서 찾을 수 있습니다. 무시하면됩니다. 배터리에 위험 할 수 있습니다!

위의 40 와트 가로등 회로도를 참조하면 IC LM 338에 의해 패널 전압이 14.4V로 조정되고 안정화됩니다.

P3은 출력 전압을 정확히 14.3V 또는 그 근처에 설정하는 데 사용됩니다.

R6 및 R7은 전류 제한 구성 요소를 형성하며 논의 된대로 적절하게 계산되어야합니다. 이 태양 전지판 전압 조정기 회로에서 .

안정화 된 전압은 다음으로 전압 / 충전 제어 및 관련 단계에 적용됩니다.

두 개의 연산 증폭기 A1 및 A2는 반대 구성으로 배선되어 미리 결정된 과전압 값이 감지되면 A1의 출력이 높아지고 미리 결정된 저전압 임계 값을 감지하면 A2의 출력이 높아집니다.

위의 고전압 및 저전압 임계 값은 각각 사전 설정된 P2 및 P1에 의해 적절하게 설정됩니다.

트랜지스터 T1 및 T2는 연산 증폭기의 위 출력에 따라 응답하고 주어진 매개 변수에 대해 연결된 배터리의 충전 수준을 제어하기 위해 각 릴레이를 활성화합니다.

T1에 연결된 릴레이는 특히 배터리의 과충전 제한을 제어합니다.

T3에 연결된 릴레이는 LED 램프 스테이지에 전압을 유지하는 역할을합니다. 배터리 전압이 저전압 임계 값보다 높고 시스템 주변에 주변 조명이없는 한이 릴레이는 램프를 켜진 상태로 유지하고 규정 된 조건이 충족되지 않을 경우 LED 모듈은 즉시 꺼집니다.

회로 작동

관련 부품과 함께 IC1은 광 검출기 회로를 형성하며, 주변 광이있을 때 출력이 높아지고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

낮 시간이고 11.8V에서 부분 방전 된 배터리가 관련 지점에 연결되어 있다고 가정하고 고전압 차단을 14.4V로 설정한다고 가정합니다. 전원 스위치를 켜면 (태양 광 패널 또는 외부 DC 소스에서) 배터리는 릴레이의 N / C 접점을 통해 충전을 시작합니다.

낮이기 때문에 IC1의 출력이 높고 T3이 켜집니다. T3에 연결된 릴레이는 배터리 전압을 유지하고 LED 모듈에 도달하지 못하도록 차단하며 램프는 꺼진 상태로 유지됩니다.

“단상 전원의 3상 모터 ”

배터리가 완전히 충전되면 A1의 출력이 T1 및 관련 릴레이를 켜고 높게 전환됩니다.

이렇게하면 충전 전압에서 배터리가 분리됩니다.

위의 상황은 위 릴레이의 N / O 접점에서 T1의베이스까지 피드백 전압의 도움으로 켜집니다.

래치는 저전압 조건에 도달 할 때까지 지속되며, T2가 켜질 때 T1의 기본 바이어스를 접지하고 상단 릴레이를 충전 모드로 되돌립니다.

이것으로 제안 된 40 와트 자동 태양 광 가로등 시스템 회로의 배터리 고 / 저 컨트롤러와 광 센서 단계를 마칩니다.

다음 논의는 PWM 제어 LED 모듈 회로의 제작 절차를 설명합니다.

아래의 회로는 39 개의 No로 구성된 LED 램프 모듈을 나타냅니다. 1 와트 / 350mA 고휘도 전력 LED. 전체 어레이는 13 개의 직렬 연결을 병렬로 연결하여 구성되며 각 직렬에 3 개의 LED로 구성됩니다.

작동 원리

위의 LED 배열은 구성에서 매우 표준이며 그다지 중요하지 않습니다.

이 회로의 실제 중요한 부분은 일반적인 불안정한 멀티 바이브레이터 모드로 구성된 IC 555 섹션입니다.

이 모드에서 IC의 출력 핀 # 3은 IC의 듀티 사이클을 적절하게 설정하여 조정할 수있는 명확한 PWM 파형을 생성합니다.

이 구성의 듀티 사이클은 선호도에 따라 P1을 설정하여 조정됩니다.

P1의 설정은 LED의 조명 수준도 결정하므로 LED에서 최적의 결과를 얻을 수 있도록 신중하게 수행해야합니다. P1은 또한 LED 모듈의 디밍 제어가됩니다.

여기에 PWM 디자인을 포함시키는 것은 연결된 LED의 전력 소비를 대폭 감소시키기 때문에 핵심적인 역할을합니다.

LED 모듈이 IC 555 단계없이 배터리에 직접 연결된다면 LED는 지정된 전체 36 와트를 소비했을 것입니다.

PWM 드라이버가 작동하면 LED 모듈은 이제 약 1/3의 전력 만 소비합니다. 즉, 약 12 와트이지만 LED에서 지정된 최대 조명을 추출합니다.

이것은 공급 된 PWM 펄스로 인해 트랜지스터 T1이 정상 시간의 1/3 동안 만 ON 상태로 유지되어 동일한 짧은 시간 동안 LED를 전환하지만 비전의 지속성으로 인해 LED가 항상 ON.

불안정성의 높은 주파수는 조명을 매우 안정적으로 만들고 우리의 비전이 움직이는 동안에도 진동을 감지 할 수 없습니다.

이 모듈은 앞에서 설명한 태양 광 컨트롤러 보드와 통합됩니다.

표시된 회로의 양극 및 음극은 태양 광 컨트롤러 보드의 관련 지점에 간단히 연결되어야합니다.

이것으로 제안 된 40 와트 자동 태양 광 LED 가로등 회로 프로젝트에 대한 전체 설명을 마칩니다.

질문이 있으면 의견을 통해 표현할 수 있습니다.

최신 정보: 시력의 지속성으로 인해 낮은 소비로 높은 조명을 보는 위의 이론은 올바르지 않습니다. 슬프게도이 PWM 컨트롤러는 밝기 컨트롤러로만 작동하며 그 이상은 아닙니다!

가로등 LED PWM 컨트롤러의 회로도

부품 목록

R1 = 100K
P1 = 100K 냄비
C1 = 680pF
C2 = 0.01uF
R2 = 4K7
T1 = TIP122
R3 ---- R14 = 10 옴, 2 와트
LED = 1 와트, 350mA, 차가운 흰색
IC1 = IC555

최종 프로토 타입에서 LED는 특수 알루미늄 기반 방열판 유형 PCB에 장착되었으므로 LED 수명이 저하되지 않는 것이 좋습니다.

프로토 타입 이미지

Swagatam Innovations의 가로등 프로토 타입

가장 단순한 가로등 회로

초보자이고 간단한 자동 가로등 시스템을 찾고 있다면 아마도 다음 디자인이 귀하의 요구를 충족시킬 것입니다.

이 가장 간단한 자동 가로등 회로는 초보자가 신속하게 조립하고 원하는 결과를 얻기 위해 설치할 수 있습니다.

조명 활성화 개념을 중심으로 구축 된이 회로는 다양한 주변 조명 수준에 따라 도로 램프 또는 램프 그룹을 자동으로 켜고 끄는 데 사용할 수 있습니다.

그만큼 전기 장치 한 번 만들어지면 새벽이되었을 때 램프를 끄고 황혼이되었을 때 켜는 데 사용할 수 있습니다.

작동 원리

회로는 자동으로 사용할 수 있습니다 낮 밤 운영 조명 컨트롤러 시스템 또는 간단한 조명 활성화 스위치. 이 유용한 회로의 기능과 구성이 얼마나 간단한 지 이해해 보겠습니다.

회로도를 참조하면 회로의 기본 제어 부분을 형성하는 몇 개의 트랜지스터와 릴레이로 구성된 매우 간단한 구성을 볼 수 있습니다.

물론 우리는 회로의 주요 감지 부품 인 LDR을 잊을 수 없습니다. 트랜지스터는 기본적으로 둘 다 서로를 반대로 보완하도록 배열되어 있습니다. 즉, 왼쪽 트랜지스터가 전도되면 오른쪽 트랜지스터가 꺼지고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

왼쪽 트랜지스터 T1은 전압 비교기 저항성 네트워크를 사용합니다. 상부 암의 저항은 LDR이고 하부 암 저항은 임계 값 또는 레벨을 설정하는 데 사용되는 사전 설정입니다. T2는 인버터로 배치되어 T1에서받은 응답을 반전시킵니다.

LDR의 작동 원리

처음에는 조명 수준이 낮다고 가정하면 LDR은 높은 저항을 유지합니다 트랜지스터 T1의베이스에 충분한 전류가 도달하지 못하도록합니다.

이를 통해 컬렉터의 전위 레벨이 T2를 포화시켜 결과적으로 릴레이가이 상태에서 활성화 된 상태로 유지됩니다.

조도 레벨이 증가하고 LDR에서 충분히 커지면 저항 레벨이 떨어지면 더 많은 전류가 통과하여 결국 T1의베이스에 도달합니다.

트랜지스터가 LDR에 응답하는 방법

트랜지스터 T1이 전도되어 콜렉터 전위를 접지로 끌어옵니다. 이것은 트랜지스터 T2의 전도를 억제하여 콜렉터 부하 릴레이와 연결된 램프를 끕니다.

전원 공급 장치 세부 정보

전원 공급 장치는 표준입니다. 변신 로봇 , 브리지, 커패시터 네트워크, 깨끗한 DC 제안 된 조치를 실행하기위한 회로에.

전체 회로는 작은 베로 보드 위에 구축 할 수 있으며 전원 공급 장치와 함께 전체 어셈블리를 튼튼한 작은 플라스틱 상자 안에 넣을 수 있습니다.

LDR의 포지셔닝 방법

LDR은 상자 외부에 배치해야합니다. 즉, 감지 표면이 조명 수준을 감지해야하는 주변 영역에 노출되어야합니다.

램프에서 나오는 빛이 어떤 식 으로든 LDR에 도달하지 않도록주의해야합니다. 이로 인해 잘못된 스위칭 및 진동이 발생할 수 있습니다.

부품 목록

R1, R2, R3 = 2K2,
VR1 = 10K 사전 설정,
C1 = 100uF / 25V,
C2 = 10uF / 25V,
D1 ---- D6 = 1N4007
T1, T2 = BC547,
릴레이 = 12V, 400 Ohm, SPDT,
LDR = 주변 광에서 저항이 10K ~ 47K 인 모든 유형.
변압기 = 0-12V, 200mA

PCB 설계

opamp IC 741 사용

위에서 설명한 자동 어둠 활성화 가로등 회로는 opamp , 아래 그림과 같이:

작업 설명

여기서 IC 741은 비교기로 설계되었으며, 비 반전 핀 # 3은이 핀아웃에서 트리거링 레퍼런스를 생성하기 위해 10k 프리셋 또는 포트에 연결됩니다.

IC의 반전 입력 인 핀 # 2는 광 의존 저항 또는 LDR과 100K 저항으로 만든 전위 분배기 네트워크로 구성됩니다.

10K 사전 설정은 LDR의 주변 조명이 원하는 어둠 임계 값에 도달 할 때 핀 # 6이 높도록 초기에 조정됩니다. 이것은 연결된 릴레이의 스위치가 켜지고 빨간색 LED가 켜지는 것으로 식별되는 핀 # 6이 높아질 때까지 프리셋을 천천히 이동하여 약간의 기술과 인내심을 가지고 수행됩니다.

이것은 폐쇄 된 방 내부의 LDR에 인공적인 어둠 임계 빛 수준을 만들고 목적을 위해 희미한 빛을 사용하여 수행되어야합니다.