На рис 18 представлений зовнішній вид декоративного світильника з 4-ма послідовно включеними елементами RS54155, пальчиковим акумулятором 1400 мА / год і пристроєм контролю зарядки

Встечаются та інші конструкції, що відрізняються за зовнішнім виглядом (наприклад, призначені для «утикання» (вертикального кріплення) безпосередньо в землю на дачній ділянці Призначення у різного виду світильників може бути різним, ємність акумуляторів і їх тип (а також потужність сонячної батареї) відрізняється залежно від конструкції, але принцип дії у всіх один При ясній погоді з великою сонячною активністю (вдень) пристрій, за допомогою фотоелементів сонячної батареї перетворює сонячну енергію в електричний струм, який заряджає малопотужні акумулятори При настанні темряви природна сонячна активність знижується, зарядка акумуляторів припиняється

Рис 1 серпня Декоративний світильник з 4-ма послідовно включеними елементами RS5415 5

Внутрішня схема «відчуває» наступ сутінків і дозволяє мерехтіння світлового елемента, яким є світлодіод помаранчевого світіння Конструктивно світлодіод виконаний у трубці з матової пластмаси так, що здається, ніби всередині корпусу ліхтаря мерехтить свічка На рис 19 представлена ​​конструкція матовою трубки в корпусі ліхтаря, в якій «захований» світлодіод помаранчевого світіння

Завдяки конструктивним особливостям корпусу, вдалим естетичним рішенням, а також електронній схемі пристрою, що управляє світлодіодом хаотичними пачками імпульсів, вдалося отримати ефект мерехтіння свічки

Прогрес в області нових світлових елементів незворотній Років 10 тому повсюдно у продажу були спеціальні лампи (розраховані під патрон Е27 і напруга освітлювальної мережі 220 В), які виробляли аналогічний ефект мерехтливої ​​свічки завдяки інертному (неоновому) газу в колбі лампи Сьогодні такий же ефект можна отримати від світлодіода

Вартість таких ліхтарів-світильників невелика і коливається від 3 до 10 € (Євро) У Росії та ближньому зарубіжжі подібні світильники продаються у відділах електротоварів, сувенірів і гіпермаркетах

Рис 1 вересня Конструкція матовою трубки з світлодіодом помаранчевого світіння

Розглянемо електричну схему пристрою та її основні елементи

Принцип роботи пристрою

Електрична схема пристрою представлена ​​на рис 110

Мікросхема DA1 є конструктивно «залитої» і на друкованій платі являє собою краплю твердої композиції з трьома висновками Функція цієї мікросхеми – вироблення імпульсів з хаотичною частотою проходження і шпаруватістю Як тільки на неї надходить живлення за допомогою замикання електричного кола вмикачем SB1, на виводі 3 DAI «OUT» присутні хаотичні імпульси позитивною полярністю амплітудою 1,5-1,6 В (при нормально заряджених акумуляторах) Обмежувальний резистор R3 обмежує струм через світлодіод HL1, ніж здійснює енергозберігаючу функцію пристрою у вечірній час

Імпульси хаотичного порядку з виходу мікросхеми надходять до бази транзистора VT3, на якому реалізований підсилювач струму

У свою чергу, на транзисторах VT1, VT2 зібраний фоточувстві-вальний вузол (фотореле), що управляє роботою підсилювача струму

Рис 1 жовтня Електрична схема ліхтаря з мерехтливим світлом і автоматичною підзарядкою від сонячних батарей

VT2 і світлодіода HL1 При ясній погоді або помітною сонячної активності похмурий день (коротше, кажучи, в денний час) сонячна батарея на елементах FB1-FB4 є генератором постійного струму Максимальна сумарна напруга на її елементах (заміряне у катода діода VD1 і загального проводу) не менше 3,4 В Ця напруга надходить до бази транзистора VT1 (включеного разом з VT2 по схемі Дарлінгтона – З максимальним коефіцієнтом множення напруги) через дільник напруги на резисторах Rl, R4 Тобто, поки світло, напруга на сонячній батареї достатньо для відкривання транзистора VT1, і, відповідно, запирання VT2 Через транзистор VT3 струм не тече, світлодіод не мерехтить

Акумулятори GB1, GB2 зєднані послідовно, коли SB1 замкнутий, заряджаються невеликим струмом через діод VD1, друга функція якого – не допустити розряд акумуляторів в темний час доби через елементи сонячної батареї

У вечірній (темне) час доби, коли природного освітлення недостатньо для зарядки акумуляторів, фотореле на транзисторах VT1, VT2 дозволяє струм через транзистор VT3 світлодіод HL1 мерехтить, нагадуючи горіння свічки У цьому випадку через світлодіод тече струм порядку 8 мА

При погашеному светодиоде пристрій практично не споживає струм Відповідно, добре заряджених акумуляторів за умови світіння світлодіода тільки у вечірній час і вночі (тобто ХА діб) було б достатньо на три доби (приблизно, 88 годин)

, Однак, в денний час акумулятори заряджаються, тому на практиці час роботи нового ліхтаря збільшується набагато і залежить (в основному) від сонячної активності в денний час, тобто струму заряду акумуляторів

Як правило, ліхтар встановлюють у кімнаті на вікні, з тим, щоб він краще заряджався днем На практиці, встановлювати ліхтар у глибину кімнати, а тим більше в темні інтерєри не можна, так як не вдасться отримати бажаний рівень зарядки акумуляторів і заявлені в керівництві (інструкції з експлуатації) можливості «нескінченної роботи, так як ресурс світлодіода становить не менше 100 ТОВ годин не відповідають дійсності Звичайно, не з-за світлодіода, а просто пристрій вимагає постійної сонячної енергії для підзарядки, яку в темному кутку або приміщенні буде звідки взяти, та й акумулятори мають не нескінченний

цикл заряд-розряд До іншим поміченим недоліків пристрою і шляхи їх локалізації підійдемо нижче

На рис 111 представлений вид на монтаж сонячних елементів усередині корпусу

Про деталі

Пристрій комплектується Ni-Cd акумуляторами типу АА з номінальною напругою 1,2 В і ємністю 700 мА / ч

Транзистори VT1-VT3 можна замінити на вітчизняні прилади типу КТ312, КТ343 з будь-яким буквеним індексом і аналогічні

Рекомендації щодо поліпшення роботи

Для поліпшення роботи пристрою, що включає тривалу безперебійну роботу на протязі декількох місяців поспіль (а не кількох діб, як до доробки) необхідно зробити ряд простих змін у схемі

• Паралельно діоду VD1 встановити ще 2 аналогічних діода

Рис 111 Монтаж сонячних елементів усередині корпусу

збільшення струму заряду акумуляторів Головне, щоб усі три діоди були аналогічними

• Акумулятори замінити на Ni-Mh (це продовжить термін їх корисної експлуатації) в такому ж корпусі АА, але з ємністю від 1400 мА / ч

Резистор R4 зі схеми видалити При цьому фотореле буде спрацьовувати раніше, вже при мінімальній освітленості і включати світлодіод пізніше (в сутінки), що сприяє більш тривалому заряду акумуляторів, тим більше з більшою ємністю, ніж штатні

• Днем експлуатувати (як вже було зазначено вище) ліхтар краще в максимально освітлених місцях (наприклад, на вікні), а до ночі, напередодні романтичної вечері можна переносити його вже углиб кімнати, що додасть атмосфері людського спілкування романтичність і оригінальність

На рис 112 представлені портативні світильники на сонячних батареях з вбудованим акумулятором

Рис 112 Портативні світильники на сонячних батареях з вбудованим

акумулятором

Спектр застосування

Спектр застосування в побуті і на природу сонячних елементів і мініатюрних сонячних батарей на їх основі дуже різноманітний

Наприклад, 2-3 пластини сонячних батарей, вбудовані в плечовий ремінь цифрового фотоапарата або камери, не дозволять повністю зарядити АКБ пристрої, але їх цілком вистачить на те, щоб підживити акумулятор і не дозволити мандрівникові залишитися без можливості фотографувати на природі, далеко від цивілізації, де підзарядити мініатюрний АКБ просто нічим, окрім природних сонячних лючей

Для цього ремінь кріпиться до камери звичайним способом Від нього відводиться невеликий провід, який підєднується до фотоапарата через розєм для зовнішнього живлення DC-out Такий ремінь можна використовувати для підзарядки акумулятора протягом 10-12 годин за умови сонячної активності

Джерело: Кашкаров А П, Вітрогенератори, сонячні батареї й інші корисні конструк ¬ ції – М: ДМК Пресс, 2011 – 144 с