Світильники на сонячних батарейках своїми руками

1. Які деталі і де краще замовляти
2. У скільки обійдуться деталі
3. Паяємо простеньку схему і компонуємо деталі
4. Конструкція та збирання світильника
5. Деякі секрети експлуатації

Багато дачники мріють прикрасити вид нічного присадибної ділянки портативними ліхтариками на сонячних батарейках, але багатьом така розкіш просто не по кишені. Вихід є: зібравши світильники своїми руками з недорогих радіодеталей, ви легко організуєте в саду справжню розсип вогнів.

Куплені світильники частіше розчаровують, ніж радують. Світять тьмяно, працюють лише кілька годин і довше двох років майже не служать. збираючи світильник для саду своїми руками, ви самі визначаєте необхідні параметри і можете розраховувати на гарантований результат.

Принцип роботи такого світильника досить простий. У денний час сонце потрапляє на фотоелемент, який виробляє електроенергію і заряджає невеликий акумулятор. Коли напруга сонячної панелі падає, транзисторний ключ перекриває струм від сонячної батареї до акумулятора і подає харчування на один або кілька яскравих світлодіодів. При появі напруги на контактах фотоелемента відбувається зворотне перемикання.

Які деталі і де краще замовляти

Найбільш складно розжитися сонячними елементами. Підійдуть некондиційні елементи, їх простіше всього купити на різних інтернет-аукціонах, таких як Aliexpress. Підбирайте модуль з напругою на виході не нижче 5 вольт, потужність повинна відповідати числу світлодіодів. Дуже важливо, щоб модуль мав отпайки провідників, в іншому випадку купуйте ті, які йдуть в комплекті з плоскими провідниками і олівцем-флюсом.

Найдорожчий елемент світильника - це нікель-метал-гідридний або літій-іонний акумулятор. Потрібні акумулятори напругою 3,6 В, вони виглядають як три пальчикові батарейки, затягнуті в плівку. Ємність також повинна відповідати сумарної потужності світлодіодів, помноженої на кількість годин автономної роботи + 30%. Купити можна разом з модулями.

Джерелами світла служать світлодіоди. Спираючись тільки на характеристики, ви, швидше за все, не зможете підібрати відповідний рівень освітленості, тому вибирати доведеться досвідченим шляхом. Рекомендується використовувати яскраві білі світлодіоди BL-L513. Їх легко знайти в магазинах електронних компонентів, наприклад, в «Чіп і Діп» вони стоять по 10 руб. До кожного світлодіоду потрібен струмообмежуючі резистор на 33 Ом.

Також для кожного світильника потрібен транзистор 2N4403, випрямний діод 1N5391 або КД103А, а також резистор, номінал якого розраховується за формулою R = Uбат х 100 / N х 0,02, де N - кількість світлодіодів в ланцюзі, а Uбат - робоча напруга акумулятора.

У скільки обійдуться деталі

У дешевих китайських світильниках вартістю близько 500 руб. використовується всього один світлодіод, чого явно недостатньо. Більш того, напруга акумулятора складає 1,5 В, саме тому світло дуже тьмяний.

Щоб не витрачати час даремно, рекомендується збирати світильники з оптимальною конфігурацією, в яку входять:

Елементи Ціна Кількість Загальна вартість Сонячні модулі Eco-Source 52х19 мм 675 руб. за 40 шт. (На 4 світильника) 1 компл. 675,00 руб. Акумулятор SONY HR03 (1,2 в 4300 мАг) 885 руб. за 12 шт. (На 4 світильника) 1 компл. 885,00 руб. Світлодіоди BL-L513UWC 10 руб. / Шт. 12 шт. 120,00 руб. Резистор СF-100 (1 Вт 33 Ом) 1,8 руб. / Шт. 12 шт. 21,60 руб. Транзистор 2N4403 6 руб. / Шт. 4 шт. 24,00 руб. Діод 1N5391 2,5 руб. / Шт. 4 шт. 10,00 руб. Резистор CF-100 (1 Вт 3,6 кОм) 1,9 руб. / Шт. 4 шт. 7,60 руб. Разом: 1743,20 руб.

Виходить, що для складання одного якісного світильника потрібно комплектуючих приблизно на 435 руб. Але з цих же деталей, докупивши останні 3 позиції, можна зробити 12 аналогів дешевих китайських світильників.

Паяємо простеньку схему і компонуємо деталі

Для складання такої схеми не обов'язково мати текстолітову основу і витравляти доріжки. Катоди (коротка ніжка) всіх світлодіодів збираються в один вузол, до анодам (довга ніжка) припаиваются резистори на 33 Ом. Хвости резисторів також згуртовуються разом і припаиваются до колектора транзистора. З базою транзистора з'єднаний резистор на 3,6 кОм, а з емітером - катод випрямного діода. Анод діода з'єднаний з резистором бази, на цей же вузол подається позитивний полюс сонячних модулів. Мінус від модулів і акумулятора з'єднаний проводами з об'єднаними катодами світлодіодів. Позитивний полюс акумулятора підключається до емітера транзистора.

Електрична схема світильника

Окремі сонячні модулі мають напругу 0,5 В, а для зарядки акумуляторів потрібно 4,5-5 В. Тому окремі модулі потрібно об'єднувати в ланцюжки. Для початку припаяйте до модулів провідники, якщо їх немає. Для цього наріжте плоский провідник на смужки, завдовжки трохи більше, ніж ширина модуля. Якщо модуль 19 мм, ріжте по 25 мм.

Позитивний контакт модуля розташований на тильній стороні, а негативний - це та сама центральна смужка на лицьовій частині. З цієї смужці потрібно провести флюсом - це такий безбарвний маркер з комплекту. Потім поверх контакту укладається відрізок провідника. Залишається тільки повільно провести зверху паяльником: тонкий шар олова вже є на провіднику. Що залишився хвіст припаюється до контакту на тильній стороні наступного модуля і так по ланцюжку, поки не збереться 10 модулів в два ряди.

Між рядами потрібно зробити перемичку з плоского провідника, а до решти двох кінцях припаяти тонкі мідні проводки. Будьте обережні при роботі з модулями, вони дуже крихкі. Їх також не бажано перегрівати, тому не тримайте паяльник на одному місці занадто довго.

Конструкція та збирання світильника

Для світильника потрібен корпус, бажано, захищений від вологи. Дуже зручно використовувати порожню банку від консервації з кришкою, що закручується.

Приклад компонування деталей

Для складання такого світильника потрібен шматок фанери, щоб наклеїти на нього два ряди модулів. Запропоновані фотоелементи мають розмір 52х19 мм, склавши їх у два ряди, вийде прямокутник з розмірами приблизно 110х110. Клеїти модулі можна на двосторонній скотч для дзеркал, але не потрібно притискати занадто сильно.

Перед тим як наклеїти модулі, виріжте в центрі дощечки отвір під кришку банки і закріпіть її всередині парою крапель термоклею. У кришці потрібно проколоти два отвори для введення дротів від модулів, не забудьте потім відновити герметичність.

Щоб зручно розмістити всередині електроніку, приклейте на внутрішню сторону кришки невелику шайбу з пінопласту. Якщо ви, паяя схему, не будете обкусивать ніжки, то зможете увіткнути елементи в пінопласт і так їх зафіксувати. А якщо зробити прямокутні розрізи в пінопласт, в них ви легко вставите акумулятори. Для контакту використовуйте пару сплюснутих кульок з алюмінієвої фольги з припаяними до них проводками.

Перед тим як будете закривати кришку, добре погрійте банку зсередини феном. Так деталі будуть менше окислюватися, а на стінках банки не з'явиться конденсат.

Деякі секрети експлуатації

Світильники дуже погано переносять холоду, тому на зиму їх бажано занести в тепле приміщення. Акумулятори потрібно повністю розрядити, закривши сонячну панель чимось непрозорим. Замотайте акумулятори в папір окремо, так вони прослужать довше. Також подумайте про те, щоб накрити модулі прозорим захисним покриттям або використовуйте плівкові фотоелементи. В цілому таких світильників вистачає на 6-7 років активного використання.

рмнт.ру

23.04.17