рус en

Доопрацювання садових світильників на сонячних батареях

Доброго дня шановні Радіоаматори!
Ось уже майже як місяць на сайті відкрито розділ "Від читачів". Чесно кажучи, я вже почав думати, що ця моя задумка не вдалася - відгуків читачів на пропозицію не було. А сьогодні вранці, переглядаючи пошту сайту, я був приємно здивований, виявивши лист з пропозицією публікації статті. Але ще більше я був здивований, і в тому числі можна прямо сказати - вражений, коли побачив хто автор статті.
Отже шановні Радіоаматори, сьогодні, в розділі "Від читачів", я з великим задоволенням і повагою представляю вам статтю автора безлічі цікавих і пізнавальних публікацій і книг - Юрія Всеволодовича Ревича:

Кілька років тому в великих супермаркетах ( «Ашані», «Леруа-Мерлені») з'явилися на подив дешеві (за ціною менше ста рублів) садові світильники на світлодіодах і з вбудованою сонячною батареєю для підзарядки днем. Через деякий час вони з'явилися практично у всіх торгових точках, які торгують електрикою або товарами для саду та городу. Виглядає світильник приблизно так, як показано на малюнку:

Гарне починання, проте, виявилося кілька зіпсоване тим, що яскравості маленького світлодіода не вистачає для того, щоб щось висвітлити всерйоз, тому світильник швидше виконує декоративні функції і швидко набридає своїм мертвотним білим світінням. Крім того, в реальних світових умовах потужності сонячної батареї не вистачає для нормальної підзарядки акумулятора - світильник горить години два-три після заходу сонця і потім «вмирає».

Є, однак, простий спосіб виправити відразу обидва нестачі, і перетворити виріб з одноразової іграшки в красивий і функціональний елемент садового ландшафту. Зрозуміло, перетворити його в повноцінний освітлювальний прилад неможливо, але легко значно підвищити декоративні якості світильника, якщо замінити світлодіоди на кольорові. Останніх є у продажу безліч різних кольорів (не тільки білі-червоні-жовті-зелені-сині, але і різних відтінків - наприклад, зелені бувають не тільки просто зелені, а й жовто-зелені і блакитно-зелені, а жовті - і густо жовті та лимонні). Всі вони, і звичайні, і підвищеної яскравості, будь-якого розміру і геометрії можуть працювати в цих світильниках без доопрацювання (за винятком спеціальних потужних освітлювальних і ще миготливих світлодіодів, які самі представляють собою закінчену схему). При заміні тільки стежте за полярністю світлодіода, і практично більше нічого не потрібно. Світильники спокійно працюють і взимку при невеликих морозах, але при сильному похолоданні їх краще прибрати в приміщення, витягнувши акумулятор.

Однак, друга проблема при цьому може навіть посилюватися: мале падіння напруги на кольоровому светодиоде змусить його горіти дуже яскраво, але навіть влітку всього півгодини-годину. Це особливо заважає восени і взимку, коли світловий день скорочується, а похмура погода призводить до того, що накопиченого за день заряду акумулятора вистачає лише на пару хвилин.

Цей недолік виправити теж нескладно, якщо підключити послідовно з світлодіодом резистор номіналом в кілька десятків ом. Слід гострим різаком розірвати доріжку на платі, що веде від мікросхеми до світлодіоду і встановити резистор замість неї (на малюнку нижче показана переробка плати світильника з «Леруа-Мерло», в інших випадках плата може виглядати інакше):

Слід гострим різаком розірвати доріжку на платі, що веде від мікросхеми до світлодіоду і встановити резистор замість неї (на малюнку нижче показана переробка плати світильника з «Леруа-Мерло», в інших випадках плата може виглядати інакше):

Підбір резистора слід здійснювати таким чином, щоб струм через нього становив 4-6 мА - цього достатньо для нормальної яскравості світіння, а при повній зарядці штатного Ni-Cd акуумулятора в 600 мА-ч світильник буде тоді працювати кілька діб (на практиці повна зарядка, звичайно, не досягається).

На виході мікросхеми світильника має грубий джерело струму з напругою на холостому ходу близько 2,5 В - тобто приблизно рівному подвоєному напрузі акумулятора. При підключенні навантаження це напруга падає, і резистор необхідно підібрати так, щоб падіння напруги на ньому відповідало обраному току. Наприклад, для червоного світлодіода номінал може скласти 75-91 Ом (падіння напруги на резисторі 0,4-0,5 В), для зеленого підвищеної яскравості - від 47 до 62 Ом (падіння напруги 0,2-0,3 В) і т.д.

До речі, зазвичай штатного Ni-Cd акуумулятора вистачає не більше, ніж на рік, потім він виходить з ладу. Досвід показав, що в світильник можна встановити звичайний пальчиковий Ni-MH акумулятор, причому чим дешевше (тобто чим менше його ємність), тим краще - наявної сонячної батареї все одно не вистачить, щоб зарядити повністю акумулятор з ємністю 2000-3000 мА-ч , і він в будь-якому випадку буде працювати лише на невелику частину від своїх можливостей.

5 березня 2013 року.

Для тих хто (по молодості років) незнайомий з Ю.В. Ревічі:

Інженер і журналіст з багаторічним стажем Інженер і журналіст з багаторічним стажем. Основне коло інтересів - інформаційні технології, їх вплив на сучасне суспільство, технологічні інновації, історія комп'ютерів і технологічних інновацій. Регулярно публікується в журналах, газетах і мережевих виданнях. Автор 6 популярних книг, серед яких "Цікава електроніка", "Самовчитель роботи на ПК для всіх", "Практичне програмування мікроконтролерів Atmel AVR на мові асемблера" і ін.

Персональна сторінка Ю.В. Ревича