Akkumulátoros LED -es lámpák napelemes töltéssel: 11 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

A feleségem tanítja az embereket, hogyan kell szappant készíteni, a legtöbb órája este volt, és itt télen fél négy körül sötétedik, néhány tanítványa nehezen találta meg a házunkat. Elöl volt egy tábla, de még az utcai lámpánál is nehezen lehetett látni. Az áram elvezetése oda, ahol a jel van, sok gondot okozott volna, ez idő alatt egy csomó YouTube -videót néztem meg arról, hogyan készítsünk utcai lámpát LED, napelem és akkumulátor segítségével. Bár ez működött, nem felelt meg minden követelménynek, amit a jelzésének háttérvilágításában akartam. Alapvetően az áramkörnek a következőkre volt szüksége

• Napközben töltse fel az akkumulátort napelemmel
• Automatikusan bekapcsol éjszaka
• Le kellett tudnia kapcsolni, miután befejezte az órát, de másnap este visszakapcsolta magát
• A hétvégékre, ünnepnapokra és vakációra ki kellett kapcsolni anélkül, hogy visszakapcsolná magát.

Ezeken a képeken csak a jelzőtábla mögötti LED -karakterláncokat láthatja, hogy világítson, valójában talán további 3 sorra van szüksége, csak nem jutottam hozzá a telepítéshez. A tábla hátulján látható a billenő-, nyomógombos kapcsoló és egy LED, amely jelzi, hogy a jelzőfény be van kapcsolva, arra az esetre, ha elfelejtenénk és bekapcsolnánk. Valójában van egy darab plexi, amely átcsúszik a gombokon és a LED -en, hogy ne essen le az eső.

Kellékek:

Felszerelés

• Forrasztópáka
• Kenyeretábla
• Változatos méretű kenyérpult jumper vezetékek

Alkatrészek

• 18650 akkumulátor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V 500mAh napelem (x2) Amazon.ca
• 220 ohmos ellenállás (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 10 ezer ellenállás (x2), lásd fent a vásárlási linkeket
• 5V tekercs Bistable Retching Relay Amazon.ca / AliExpress
• JST csatlakozók Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Pillanatkapcsoló 2 tűs Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• Rocker Switch 2pin Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 5V LED [egy vagy karakterlánc]
• 22awg vezeték LED szalagokhoz Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 1N5819 Schottky Barrier egyenirányító dióda (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• S9012 PNP tranzisztor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• BC547 NPN tranzisztor (x1) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm -es letörhető csapos dugós csatlakozó dugók Amazon.ca / Banggood
• A TP4056 5V 1A Micro USB 18650 lítium akkumulátor töltés + védelmi áramköri töltő modul Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• 2,54 mm -es egyenes női kerek NYÁK csapok Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Opcionális alkatrészek

• Terminálcsatlakozók (JST csatlakozók helyett) Amazon.ca / Banggood / AliExpress
• áramköri prototípus Amazon.ca / Banggood / AliExpress

Az 18650 -es akkumulátorok a legolcsóbbak az AliExpressen, de valóban figyeljenek a szállítási költségekre, néhányuk rettentően magas. Úgy tűnik, hogy a Banggood az út közepén van, az akkumulátorok drágábbak, de a szállítás ésszerű. Amazonon a szállítás ingyenes, de az akkumulátor költsége nagyon magas. Az akkumulátorok beszerzésének legjobb módja az újrafeldolgozásra szánt laptop akkumulátor, amely akár 6 darab különálló cellát is beszerezhet, amelyek közül legalább 1 még mindig jó lesz. Csak nagyon óvatosan szedje szét a csomagot, kerülje a rövidzárlatot.

1. lépés: Forrasztócsapok a TP4056 modulhoz

Itt azért, hogy könnyebb legyen azonosítani, hogy melyik csap pozitív és negatív, vöröset és feketét használtam. Törjön le 2 tűt fekete és 2 piros színű, és hagyja őket a műanyaggal összekötve, ezek a B+/Out+ és B-/Out- 2 tűs lyukakhoz vannak forrasztva. A tápellátáshoz való csatlakoztatáshoz minden színből egyetlen tűre is szüksége lesz.

Ennek legegyszerűbb módja, ha a műanyag darab után a lábak egyik leghosszabb részét lehelyezi a kenyérsütő lapra, a töltőmodul negatív bekapcsolási lyukat a csapra helyezi, és megnézi, hol van szüksége a többi csapnak. hogy a kenyértáblán legyen és helyezze őket a megfelelő helyükre úgy, hogy minden csap a kenyértáblán legyen, és a töltőmodul lyukaiban üljenek. Most, hogy a csapok szilárdan a helyükön vannak a kenyértáblán, és a töltőmodul a tetejükön ül, forraszthatja az összes csapot a helyére.

2. lépés: Forrasztás vezetékek napelemek

Ha úgy akarja csinálni, mint én, és párhuzamosan kösse össze a 2 panelt, hogy ugyanazt a feszültséget tartsa, de nagyobb erősítőt, akkor forrasztja a vezetékeket az egyik panelen lévő pozitív és negatív párnákra, és forrasztja a pozitívakat a panelről a második pozitívra panel, tegye ugyanezt a negatív vezetékkel. Ezután forrasztja a vezetékeket JST csatlakozóval az egyik panel pozitív/negatív oldalára

Ha JST csatlakozót használ, akkor helyezze a darabot a csapokkal a kenyérlapra, ahogy a képen látható, győződjön meg arról, hogy a napelemek pozitívja csatlakozik a kenyértáblán lévő pozitív sínhez.

3. lépés: Az akkumulátor előkészítése

Csatlakoztasson egy másik JST csatlakozót az elemtartóhoz, és helyezze a darabot a csapokkal a kenyértábla ellentétes végére, de még mindig az elektromos sínekre. A napelemekhez hasonlóan győződjön meg arról, hogy a pozitív és a negatív a kenyérlap megfelelő sínein van.

4. lépés: A töltőmodul csatlakoztatása

Helyezze a töltőmodult a forrasztott csapokkal a lapra, de ne nyomja be a panelbe, mert vezetékeket kell elhelyezni alatta. Hagyjon két tűs lyukat a felső tápkábelből, lásd a 2. ábrát.

Helyezzen áthidaló vezetéket a negatív sínről az 1. furatba a negatív bekötőtű felett

Helyezze az 1N5819-es Schottky diódát a pozitív sínről a pozitív tápfeszültségű csatlakozóhoz, az ezüst szalagnak a legközelebb kell lennie a bekapcsolótüskéhez, mivel ez az az irány, amelybe az áramot áramolni szeretné, ha másfelé néz. nem áramlik a töltőmodul. A Schottky diódát az "Alacsony teljesítményveszteség/nagy hatékonyságú mechanikai jellemzők" miatt választották, ami körülbelül a normál dióda fele. A diódát azért adják hozzá, hogy megakadályozzák az éjszakai fordított feszültség visszaáramlását a napelemekbe, ami aztán pazarló energia.

5. lépés: A töltő csatlakoztatása az akkumulátorhoz

Itt csak az akkumulátort csatlakoztatjuk a töltőmodulhoz, és azt is láthatja, hogy miért nem akarja még a töltőmodult a kenyérsütő lapba nyomni.

Tehát csak B+ a modulon az akkumulátor oldalon lévő pozitív sínre és B- a negatív sínre az akkumulátor oldalon

6. lépés: Az első tranzisztoros kapcsoló beállítása

Most hozzáadjuk a PNP S9012 tranzisztort

Ez a tranzisztor kapcsolóként fog működni, ha a napelemek áramot termelnek (azaz nappal van), akkor a tranzisztoron nem áramolhat áram, ami ténylegesen lekapcsolja a lámpákat és lehetővé teszi az akkumulátor feltöltését.

Csatlakoztasson 1 rövid áthidaló vezetéket a töltőmodul bekötőcsapjáról a kenyértábla üres helyére [1. kép]

Csatlakoztasson egy 10k ellenállást [2. kép] ehhez az áthidaló vezetékhez

csatlakoztassa a tranzisztor bázisát az ellenálláshoz [3. kép]

csatlakoztassa a tranzisztor kollektorát a töltőmodul Out+ érintkezőjéhez [4. kép]

csatlakoztassa a tranzisztor kibocsátóját a kenyértábla alsó pozitív sínjéhez [5. kép]

7. lépés: Egyszerűen bővítse a talajt

Csatlakoztassa a kimenetet az alsó negatív tápcsőhöz.

Ezzel elkészült a töltőmodul és elkészült az első tranzisztoros kapcsoló.

Most már csak annyit kell tennie, hogy teljesen behelyezi a töltőmodult a kenyértáblába.

Ha csak egy elemmel működő LED-et szeretne, amely éjszaka bekapcsol, nappal kikapcsol, és egy akkumulátort tölt fel nappal, akkor ez mindenképpen szükséges. Csak be kell forrasztania az alkatrészeket egy áramköri lapra, ügyelve arra, hogy a nyomok ugyanazok maradjanak, mint a vezetékek, és ennyi. A LED a tranzisztor kibocsátójának pozitív és a kimeneti negatívhoz kapcsolódna

Nyomógomb és billenőkapcsoló hozzáadásához kövesse a többi lépést.

8. lépés: A 2. tranzisztoros kapcsoló

Tehát ez az a kapcsoló, amely lekapcsolja a relét, hogy a LED -ek éjszaka bekapcsolhassanak.

csatlakoztassa az áthidaló vezetéket a napelemes oldalon lévő pozitív sínről, ne az akkumulátorról, és biztosan ne a dióda után. Valamilyen oknál fogva még nem jöttem rá, hogy az áramkör NEM fog működni, ha a tranzisztor bázisához való csatlakozás a dióda után történik. Narancssárga huzal az 1. képen, a pozitívból a 37. oszlopba.

csatlakoztasson egy 10k -os ellenállást az átkötött vezeték végéhez, amelyet éppen elhelyezett [2. kép]

helyezze a tranzisztor bázisát úgy, hogy az az ellenálláshoz csatlakozzon

csatlakoztassa a tranzisztor kollektorát az akkumulátor pozitív sínjéhez.

A következő részben csatlakoztatjuk a tranzisztor kibocsátóját

9. lépés: A relé hozzáadása

Tehát ez egy dupla dobás, dupla pólusú, reteszelő relé. A reteszelő rész teszi ezt a tökéletes relévé ebben a projektben: "A legtöbb relé kis folyamatos feszültséget igényel a bekapcsoláshoz. A reteszelő relé más. Impulzus segítségével mozgatja a kapcsolót, majd a helyzetben marad, enyhén csökkentve az elektromos áramot energiaigény." Amit itt tettem, és amit javaslok, jelölje meg a relé oldalait, hogy jelezze, hol vannak a csapok, mert ha egyszer a táblára helyezik, már nem láthatja őket.

először helyezzük el a relé csatlakozóit, kis csapjai miatt nehezen fogja a relét a kenyértáblában tartani, így a női, leválasztható kerek fejű csapok használata nagyon jól működik [2. kép]. Oldalanként 8 csapra lesz szüksége. Kipróbáltam egy IC aljzatot, de valójában rosszabb volt, mint a relé tartására szolgáló kenyérlap.

csatlakoztassa a BC547 tranzisztor kibocsátóját az akkumulátor kivezetéséhez legközelebb eső 2 -es tűhöz. A relé az egyik vagy másik oldallal pozitívhoz köthető, így a pozitívum melyik oldalán van, nem igazán számít, csak leegyszerűsíti a dolgokat pillanatnyilag.

csatlakoztassa a relé másik oldalán található 1. és 2. érintkezőt a negatív sínhez [2. kép, a 2 kék vezeték]

miközben még azon az oldalon van, ahol most csatlakoztattuk a negatív vezetékeket, csatlakoztassa a 3. tüskét az alsó pozitív sínhez

csatlakoztasson egy jumper vezetéket a negatív vezetékek ellenkező oldalán található 1. csaphoz, egyelőre hagyja lazán

a relén lévő 4. tüske csatlakoztatva maradhat vagy tesztelés céljából, ellenállást és LED -et csatlakoztathat belőle a negatív sínhez. Ez csak akkor kapcsol be, ha ki szeretné kapcsolni a fő világítást.

10. lépés: Az ideiglenes és a hosszú távú kikapcsolás gombok hozzáadása

Ehhez a részhez egy második kisebb kenyértáblát használtam, hogy megszüntessem a drótok rendetlenségét, nem biztos, hogy működik, de mindegy.

helyezzen egy pillanatnyi gombot a kenyértábla közepére, ahol van hely.

csatlakoztassa a vezetéket a relé 1. érintkezőjéről a gombja egyik csapjához. Az én esetemben a bal felső csap (piros vezeték)

az akkumulátor pozitív tápcsatlakozójából csatlakoztasson egy vezetéket a gombhoz. Esetemben a jobb alsó csap. Igen, ezen a gombon mindegy, hogy melyik tűhöz csatlakozik. (narancssárga huzal)

helyezzen egy 220 ohmos ellenállást a pozitív teljesítményű sínről a fel nem használt oszlopra

helyezzen el egy LED -et, ez lesz a táplálni kívánt LED vagy LED -szalag, csatlakoztassa az anódot (hosszú láb) az ellenálláshoz

csatlakoztassa a LED -es katódot (rövidebb láb) a fő kenyértábla alsó negatív sínjéhez (lila vezeték)

csatlakoztasson 2 vezetéket a reteszelő vagy billenőgombhoz

csatlakoztassa a reteszelő gomb egyik vezetékét a relé 5. érintkezőjéhez

Csatlakoztassa a reteszelő gomb másik vezetékét a pozitív sínhez, amelyben az utolsó ellenállás található

1. kép: a napelemek működnek, és az akkumulátor töltődik, minden fény kialszik

2. kép: a napelemek már nem termelnek áramot, ezért a LED -et az akkumulátor táplálja

3. kép: nyomja meg a pillanatnyi gombot, a relé aktiválódik, a tápellátás nem folyik tovább a LED -hez, és a lámpák éjszakára ki vannak kapcsolva, amikor nappal lesz, és a napelemek ismét energiát termelnek, és a relé újra bekapcsol. pozíció újra.

4. kép: a reteszelő gombot megnyomta, és a LED -ek nem kapnak áramot, amíg ezt a gombot újra le nem nyomja.

11. lépés: EasyEDA sematikus és PCB diagram

Az első kép a kapcsolási rajz

Az itt látható tábla a NYÁK -prototípus -tábla, ahol lehetséges, vezetékeket használtam a nyomkövetési kapcsolatok létrehozásához, mivel minden lyuk forrasztása a mellette lévő hosszú és fáradságos folyamat. Az áramköri lapokat PDF-ként vettem fel, az egyik felülről lefelé, a másik pedig fordítva látható, mintha alulról nézné.