Светодиодный газонный светильник включает электроприборы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Сегодня в магазинах можно приобрести автономные светодиодные газонные светильники. В большинстве случаев каждый такой светильник содержит солнечную батарею, аккумулятор (Ni-Cd с номинальным напряжением 1,2 В) и импульсный повышающий преобразователь напряжения на специализированной микросхеме, от которого питается осветительный светодиод. Аккумулятор и солнечная батарея подключены к входным цепям микросхемы, а светодиод - к ее выходной цепи. В дневное время, когда солнечная батарея вырабатывает энергию, микросхема подключает к ней аккумулятор и происходит его зарядка. С наступлением темноты напряжение солнечной батареи снижается, зарядка аккумулятора прекращается и включается преобразователь напряжения. Таким образом, солнечная батарея кроме источника электроэнергии используется еще и как датчик освещенности. Чем меньше стоимость такого светильника, тем, как правило, меньше площадь солнечной батареи (а значит, и ее мощность), емкость аккумулятора, яркость и продолжительность свечения светодиода. Цена дешевых светильников не превышает 40 руб.

Такие светильники нередко выходят из строя, поскольку не отличаются высокой надежностью, да и эксплуатируются вне помещений. Случаются и механические поломки или отказ аккумулятора. В этом случае исправные

элементы пригодятся в других радиолюбительских устройствах. Кроме того, и исправный светильник или его части вследствие низкой стоимости можно применить в различных радиолюбительских конструкциях. Например, "заставить" его ночью обеспечить дежурным освещением входную дверь, лестницу или веранду. А если доработать такой светильник, добавив несколько радиодеталей, он сможет управлять осветительными или другими устройствами с сетевым питанием. При этом его основная функция сохранится.

Обязательное условие при эксплуатации газонных светильников - они должны размещаться в месте, которое освещается солнцем максимально длительное время. В противном случае зарядка аккумулятора от солнечной батареи будет затруднена. Поэтому не следует устанавливать такие светильники внутри помещений. Чтобы обеспечить зарядку аккумулятора и освещение, например веранды, светильник необходимо разместить на открытом воздухе, а осветительный светодиод установить внутри помещения. Для этого светодиод можно выпаять из платы и затем подключить к ней кабелем требуемой длины. Но можно установить на корпусе светильника гнездо и подключать к нему внешний осветительный светодиод. На рис. 1 показана схема газонного светильника и его доработки для такого варианта.

Рис. 1

Гнездо XS1 и вилку XP1 можно применить от головных телефонов. Поскольку частота преобразования несколько десятков килогерц, в качестве соединительного кабеля желательно применить "витую пару". Как отмечено выше, сам светильник располагают в месте, хорошо освещаемом солнцем. Но при этом на него не должен попадать свет от других осветительных приборов. Для защиты от атмосферных осадков верхнюю часть светильника с солнечной батареей желательно закрыть крышкой, которую можно изготовить из прозрачной бесцветной пластиковой бутылки.

Рис. 2

Для того чтобы газонный светильник мог управлять осветительными приборами или другой нагрузкой, питающимися от сети, его дорабатывают в соответствии со схемой на рис. 2. Суммарная мощность нагрузки не должна превышать 20 Вт, это может быть, например, маломощная осветительная лампа накаливания или компактная люминесцентная лампа (КЛЛ). Гнездо XS1 и соответствующая ему вилка XP1 могут быть любыми, обеспечивающими однозначный вариант подключения (подойдет разъем от головных телефонов). Диод VD1 - любой маломощный малогабаритный импульсный. В корпусе сетевой розетки XS2, в которую включают коммутируемую нагрузку, устанавливают симисторный оптрон U1. Поскольку номинальное напряжение питания излучающего диода оптрона около 1,2 В, чтобы через него не протекал постоянный ток от аккумулятора, напряжение которого может превысить вышеуказанное значение, в светильник установлен диод VD1. Поэтому во время зарядки аккумулятора через этот диод и излучающий диод оптрона ток не протекает.

С наступлением темноты включается преобразователь напряжения, и на выходе микросхемы (вывод 1) формируются импульсы напряжения, которыми и питается осветительный светодиод EL1. Амплитуда импульсов зависит от типа примененного светодиода и приблизительно равна 3...3,3 В. Когда вилка XP1 подключена, выходной импульсный ток протекает через диод VD1 и излучающий диод оптрона U1, при этом амплитуда импульсов напряжения снижается до 1,8.2 В, поэтому светодиод EL1 тока практически не потребляет (возможно едва заметное его свечение). Поскольку частота питающих импульсов в сотни раз больше частоты питающей сети, фотосимистор оптрона будет открываться в начале каждого полупериода и питающее напряжение сети поступит на нагрузку.

Рис. 3

Внешний вид устройства показан на рис. 3. По схеме рис. 2 был доработан светильник торговой марки Wolta Solar с размерами солнечной батареи 25x25 мм и Ni-Cd аккумулятором емкостью 300 мАч. Продолжительность непрерывной работы устройства в темное время суток зависит от емкости и степени заряженности аккумулятора. Следует учесть, что выключателем, который отключает аккумулятор, снабжены не все модели светильников. Поэтому, возможно, потребуется его установка.

Рис. 4

Чтобы к устройству можно было подключать нагрузку большей мощности, необходимо дополнительно ввести симистор VS1 и два резистора (рис. 4). Дополнительные элементы также размещают в корпусе розетки. Если симистор не устанавливать на теплоотвод, мощность нагрузки не должна превышать нескольких десятков ватт, при эффективном теплоотводе мощность нагрузки может достигать несколько сотен ватт. Если применить блок, содержащий розетку и два выключателя, а схему доработать в соответствии с рис. 5, можно реализовать как автоматический режим, так и ручное включение и выключение освещения.

Рис. 5

При отсутствии симисторной оптопары для гальванической развязки светильника от сети можно применить импульсный трансформатор. Вариант такой схемы показан на рис. 6. В этом случае при подключении вилки XP1 в гнездо XS1 от выхода микросхемы (вывод 1) отключается штатная цепь L1EL1 и подключается первичная обмотка трансформатора Т1.

Рис. 6

Импульсы вторичной обмотки открывают симистор VS1, и напряжение сети поступает на нагрузку. Импульсный трансформатор намотан на кольцевом магнитопроводе от трансформатора КЛЛ и содержит две одинаковые обмотки по десять витков провода ПЭВ-2 0,2...0,3. Обмотки наматывают на противоположных сторонах магнитопровода.

Автор: И. Нечаев

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Ультраширокий монитор LG 40HT513D 07.09.2026

Компания LG Electronics презентовала свой новый профессиональный дисплей 40HT513D, сочетающий большую рабочую площадь с функциями, ориентированными специально на медицинские учреждения. Монитор оснащен 40-дюймовой изогнутой IPS Black-панелью с соотношением сторон 21:9 и разрешением 5120 x 2160 пикселей, что соответствует примерно 11 мегапикселям. Такая конфигурация позволяет разместить на одном экране несколько диагностических изображений без разделительных рамок, которые неизбежно возникают при использовании отдельных мониторов. Устройство предназначено для работы с рентгеновскими снимками, компьютерной и магнитно-резонансной томографией, а также другими медицинскими изображениями и получило разрешение Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в качестве медицинского устройства. По оценке LG, по площади рабочего пространства один 40HT513D способен заменить конфигурацию из трех 3-мегапиксельных медицинских мониторов. Для специалистов по лучевой диагностике это ...>>

Происхождение изображений ИИ становится все труднее установить 06.09.2026

Генеративный искусственный интеллект способен создавать изображения, в которых угадываются особенности определенных художественных стилей, однако установить источник конкретного визуального элемента оказывается значительно сложнее. Исследование специалистов лаборатории MIT CSAIL показывает, что по мере увеличения обучающего набора данных надежно определить, какое именно изображение повлияло на результат работы модели, становится практически невозможно. Чтобы изучить эту проблему, исследователи создали около двух десятков собственных диффузионных моделей и обучили их на наборах, содержащих от нескольких сотен до сотен тысяч изображений. В экспериментах использовались фотографии лиц, а также произведения различных художников. Независимо от размера и состава наборов данных ученые наблюдали одну закономерность: чем больше изображений использовалось для обучения, тем труднее становилось определить вклад отдельной работы в последующий результат. Это явление авторы назвали "утратой атрибуц ...>>

Случайная новость из Архива Дом с гелиостатом 31.08.2015 Гелиостат как устройство, призванное поворачивать зеркало телескопа так, чтобы направлять солнечные лучи постоянно в одном направлении, несмотря на видимое суточное движение Солнца, известен еще с XVII века. Приоритет на его изобретение в свое время оспаривали нидерландский философ, физик и математик Вильгельм Якоб Гравезанд, немецкий физик Даниель Габриель Фаренгейт (тот самый, с температурой), а также итальянский ученый-универсал Джованни Альфонсо Борелли. Сейчас это уже не так важно, поскольку гелиостат в телескопах заменили более совершенные устройства. Однако это не значит, что он прекратил свое существование. Усилиями компании Solenica прибор нашел новое применение в устройстве для дома, которое помогает направлять естественный свет внутрь жилища и тем самым бороться с сезонным аффективным расстройством, более известным как осенне-зимняя депрессия. Этим расстройством страдала итальянская студентка Кембриджского университета Дива Томмеи (Diva Tommei), которой и пришло в голову создать роботическое зеркало-гелиостат под названием Lucy для того, чтобы помочь себе подобным. Конструктивно "Люси", направляющая в выбранное пользователем место до 7000 люменов солнечного света, мало чем отличается от предшественника 300-летней давности. Однако дизайн устройства был разработан другим итальянцем, Алессио Паолетти (Alessio Paoletti), сотрудничавшем с такими брендами, как Bulgari, Cavalli, а также автомобильными фирмами. Благодаря этому устройство выглядит как элегантная стеклянная сфера, защищающая зеркало. Приводится же оно в движение электромотором, питающимся от солнечных батарей, что делает Lucy полностью автономной. "Люси" - не первое устройство, пытающееся направить солнечные лучи в темное помещение. Еще три года назад американская фирма Wikoda показала прибор под названием Sunflower ("Подсолнечник"), предназначенный для той же цели и тоже работающий на фотовольтаических панелях. Вопрос в том, где в принципе найти солнечный свет, скажем, за питерской 60-й параллелью.

Другие интересные новости:

▪ Новое оконное стекло полезнее для человека

▪ Побит рекорд миниатюрного человекоподобного робота

▪ Супервитаминный салат для борьбы с дефицитом витамина А

▪ Acer станет конкурентом Asustek на рынке бюджетных ноутбуков

▪ Фотокамера с проектором

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по химии. Подборка статей

▪ статья Ужасный век, ужасные сердца. Крылатое выражение

▪ статья Кого и за что награждают премией Дарвина? Подробный ответ

▪ статья Охрана труда работников лесного хозяйства

▪ статья Первая помощь при поражении электрическим током. Освобождение пострадавшего от токоведущих частей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Карточная рамка на волшебной палочке. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026