La luce del prato a LED include apparecchi elettrici. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Oggi nei negozi è possibile acquistare luci da prato a LED autonome. Nella maggior parte dei casi, ciascuna di queste lampade contiene una batteria solare, una batteria (Ni-Cd con una tensione nominale di 1,2 V) e un convertitore di tensione boost a impulsi su un microcircuito specializzato, da cui viene alimentato il LED di illuminazione. La batteria e la batteria solare sono collegate ai circuiti di ingresso del microcircuito e il LED è collegato al suo circuito di uscita. Durante il giorno, quando la batteria solare genera energia, il microcircuito collega la batteria ad essa e si carica. Con l'inizio dell'oscurità, la tensione della batteria solare diminuisce, la ricarica della batteria si interrompe e il convertitore di tensione si accende. Pertanto, la batteria solare, oltre alla fonte di elettricità, viene utilizzata anche come sensore di luce. Minore è il costo di una tale lampada, minore è, di norma, l'area della batteria solare (e quindi la sua potenza), la capacità della batteria, la luminosità e la durata del LED. Il prezzo delle lampade economiche non supera i 40 rubli.

Tali lampade spesso si guastano, perché non sono altamente affidabili e vengono utilizzate all'aperto. Ci sono anche guasti meccanici o guasti alla batteria. In questo caso, corretto

elementi saranno utili in altri dispositivi radioamatoriali. Inoltre, un apparecchio riparabile o le sue parti, grazie al suo basso costo, possono essere utilizzati in vari progetti di radioamatori. Ad esempio, "costringilo" di notte a fornire illuminazione di emergenza alla porta d'ingresso, alle scale o alla veranda. E se modifichi una tale lampada aggiungendo alcuni componenti radio, sarà in grado di controllare l'illuminazione o altri dispositivi con alimentazione di rete. Allo stesso tempo, la sua funzione principale sarà preservata.

Un prerequisito per il funzionamento delle lampade da prato: devono essere collocate in un luogo illuminato dal sole il più a lungo possibile. In caso contrario, sarà difficile caricare la batteria dal pannello solare. Pertanto, tali lampade non devono essere installate all'interno. Per garantire la ricarica della batteria e l'illuminazione, come le verande, la lampada deve essere posizionata all'esterno e il LED di illuminazione deve essere installato all'interno. Per fare ciò, il LED può essere dissaldato dalla scheda e quindi collegato ad essa con un cavo della lunghezza richiesta. Ma puoi installare una presa sul corpo della lampada e collegare ad essa un LED di illuminazione esterno. Sulla fig. 1 mostra un diagramma di una lampada da prato e il suo perfezionamento per questa opzione.

Fig. 1

La presa XS1 e la spina XP1 possono essere utilizzate dalle cuffie. Poiché la frequenza di conversione è di diverse decine di kilohertz, è preferibile utilizzare un "doppino intrecciato" come cavo di collegamento. Come notato sopra, la lampada stessa è collocata in un luogo ben illuminato dal sole. Ma allo stesso tempo, la luce di altri dispositivi di illuminazione non dovrebbe cadere su di essa. Per proteggersi dalle precipitazioni atmosferiche, si consiglia di chiudere la parte superiore della lampada con una batteria solare con coperchio, che può essere ricavato da una bottiglia di plastica trasparente incolore.

Fig. 2

Affinché la lampada da prato sia in grado di controllare apparecchi di illuminazione o altri carichi alimentati dalla rete, è in fase di finalizzazione secondo lo schema di Fig. 2. La potenza totale del carico non deve superare i 20 W, ad esempio può trattarsi di una lampada a incandescenza a bassa potenza o di una lampada fluorescente compatta (CFL). Il jack XS1 e la corrispondente spina XP1 possono essere qualsiasi cosa che fornisca un'opzione di connessione univoca (un jack per cuffie andrà bene). Diodo VD1 - qualsiasi impulso di piccole dimensioni a bassa potenza. Un accoppiatore ottico triac U2 è installato nel corpo della presa di corrente XS1, a cui è collegato il carico commutato. Poiché la tensione di alimentazione nominale del diodo emettitore dell'accoppiatore ottico è di circa 1,2 V, in modo che non scorra attraverso di essa una corrente continua proveniente dalla batteria, la cui tensione può superare il valore sopra indicato, nella lampada è installato un diodo VD1. Pertanto, durante la ricarica della batteria, non scorre corrente attraverso questo diodo e il diodo emettitore dell'accoppiatore ottico.

Con l'inizio dell'oscurità, il convertitore di tensione si accende e all'uscita del microcircuito (pin 1) si formano impulsi di tensione che alimentano il LED di illuminazione EL1. L'ampiezza degli impulsi dipende dal tipo di LED utilizzato ed è approssimativamente uguale a 3 ... 3,3 V. Quando la spina XP1 è collegata, la corrente dell'impulso di uscita scorre attraverso il diodo VD1 e il diodo emettitore dell'accoppiatore ottico U1, mentre l'ampiezza degli impulsi di tensione diminuisce a 1,8.2 V, quindi il LED EL1 praticamente non consuma corrente (forse il suo bagliore appena percettibile). Poiché la frequenza degli impulsi di alimentazione è centinaia di volte maggiore della frequenza della rete di alimentazione, il fototriac dell'optoaccoppiatore si aprirà all'inizio di ogni semiciclo e la tensione di alimentazione verrà fornita al carico.

Fig. 3

L'aspetto del dispositivo è mostrato in fig. 3. Secondo lo schema di fig. 2, la lampada del marchio Wolta Solar è stata finalizzata con una batteria solare di dimensioni 25x25 mm e una batteria Ni-Cd con una capacità di 300 mAh. La durata del funzionamento continuo del dispositivo durante la notte dipende dalla capacità e dallo stato di carica della batteria. Si noti che non tutti i modelli di lampada sono dotati di un interruttore che scollega la batteria. Pertanto, potrebbe essere necessario installarlo.

Fig. 4

Per poter collegare al dispositivo un carico di potenza maggiore è necessario introdurre in aggiunta un triac VS1 e due resistenze (Fig. 4). Ulteriori elementi sono inoltre posizionati nell'alloggiamento della presa. Se il triac non è installato su un dissipatore di calore, la potenza di carico non deve superare diverse decine di watt, con un efficace dissipatore di calore, la potenza di carico può raggiungere diverse centinaia di watt. Se si utilizza un blocco contenente una presa e due interruttori e si modifica il circuito secondo la Fig. 5, è possibile implementare sia la modalità automatica che l'accensione e lo spegnimento manuale dell'illuminazione.

Fig. 5

In assenza di un fotoaccoppiatore triac, è possibile utilizzare un trasformatore di impulsi per isolare galvanicamente la lampada dalla rete. Una variante di tale schema è mostrata in Fig. 6. In questo caso, quando la spina XP1 è collegata alla presa XS1, il circuito standard L1EL1 viene disconnesso dall'uscita del microcircuito (pin 1) e l'avvolgimento primario del trasformatore T1 viene collegato.

Fig. 6

Gli impulsi dell'avvolgimento secondario aprono il triac VS1 e la tensione di rete viene fornita al carico. Il trasformatore di impulsi è avvolto su un circuito magnetico ad anello dal trasformatore CFL e contiene due avvolgimenti identici di dieci giri di filo PEV-2 0,2 ​​... 0,3. Gli avvolgimenti sono avvolti su lati opposti del circuito magnetico.

Autore: I. Nechaev

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