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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Наночастицы управляют иммунитетом 10.02.2020 Инъекция наночастиц в кровь человека, перенесшего черепно-мозговую травму, поможет избежать отека мозга. Именно это наблюдалось во время экспериментов на мышах: наночастицы отвлекли иммунные клетки от их деятельности в поврежденном мозге. То есть наночастицы, борющиеся с воспалением, могут когда-нибудь стать сильным лекарством, говорит невролог Джон Кесслер из Северо-западного университета Чикаго. После травмы ткань часто набухает, поскольку иммунные клетки стекаются к месту повреждения. Отек мозга может быть опасным, потому что в результате него он сжимается, упираясь в череп, и давление может быть смертельным. Следовательно, иммунные клетки нужно как-то отвлечь без вреда для них. Через два-три часа после травмы головы мышам вводились инъекции крошечных биоразлагаемых частиц, изготовленных из одобренного FDA полимера, используемого в некоторых растворимых швах. Вместо того чтобы устремляться к мозгу, определенный тип иммунных клеток, называемых моноцитами, начал обращать внимание на этих чужаков. Исследователи обнаружили, что эти моноциты поглощали наночастицы и отправлялись в селезенку для их уничтожения. Поскольку наночастицы быстро выводятся из крови, исследователи вновь вводили мышам наночастицы через день или два, чтобы ослабить воспаление, возобновляющееся через несколько дней после травмы. Мыши, получавшие наночастицы, чувствовали себя лучше после травм головного мозга, чем мыши, которые их не получали. Через десять недель после травмы синяки у них были примерно вдвое меньше, чем у мышей, не получивших лечение. То есть, у мышей, получивших наночастицы, повреждение мозга было остановлено.

Другие интересные новости:

▪ Утвержден единый стандарт зарядных устройств для всех гаджетов

▪ Ключ от барьера

▪ Нанорезонатор поможет отражать в 10000 раз больше света

▪ Робот-фея для опыления растений

▪ Новый тип высокоэффективных постоянных магнитов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрические счетчики. Подборка статей

▪ статья Тепловизионная диагностика. История изобретения и производства

▪ статья Где стоит самая массивная пирамида? Подробный ответ

▪ статья Водитель катера. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Варианты фиксированного смещения лампы 6Н13С. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Лабораторный импульсный блок питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026