ที่น่าตื่นตาตื่นใจ DIY โคมไฟ LED พลังงานแสงอาทิตย์กลางแจ้ง: 9 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

สวัสดี! ในคำแนะนำนี้ คุณสามารถเรียนรู้วิธีสร้างโคมไฟ LED ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ราคาถูกและง่าย! ชาร์จแบตเตอรี่ในระหว่างวันและไฟ LED COB ที่สว่างมากในเวลากลางคืน! เพียงทำตามขั้นตอน! คุณสามารถทำมันได้! มันง่ายและสนุกจริงๆ! การออกแบบโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์นี้ทำขึ้นเป็นพิเศษสำหรับโทรศัพท์ฉุกเฉินในชนบทเพื่อจุดไฟในตอนกลางคืน ถึงกระนั้น คุณสามารถใช้การออกแบบพื้นฐานเพื่อใช้กับโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดอื่นได้

!อันตราย! คณิตเบื้องต้นล่วงหน้า!!! (แค่ข้ามไปถ้ามันทำให้คุณเบื่อ)

ฉันใช้แบตเตอรี่ 2800mAh และ LED 1W 12V หนึ่งดวง ดึง 83mA ต่อชั่วโมง

P=U*I 1W/12V= 83mA

เป้าหมายของฉันคือปล่อยให้แสงวิ่งไปตลอดทั้งคืน ด้วย LED หนึ่งดวง การตั้งค่านี้จะทำงานได้ 12 ชม.+ โดยไม่มีปัญหาใดๆ ด้วย LED ดวงที่สองที่เป็นแบบอนุกรมเดียวกัน ไฟ LED ควรยังคงทำงานอย่างน้อย 12 ชั่วโมง

83mA*2=166mA 2000mAh/166mA=12h (2000mAh เนื่องจากเราไม่สามารถใช้ความจุทั้งหมดของแบตเตอรี่ได้และมีการสูญเสียอยู่บ้าง แต่นี่เป็นเพียงการประมาณการ)

ดังนั้นคุณสามารถลองใช้ 1W LED อันที่สองได้ แต่อาจไม่ทำงานทั้งคืน!

คณิตพื้นฐานจบแล้ว!!!

ตอนนี้คุณสามารถลองดูสิ! อาจสร้างไฟอ่านหนังสือพลังงานแสงอาทิตย์หรือโคมไฟสำหรับสวนของคุณ! ทดลองและสนุก ในที่สุดมันก็เป็นอย่างนั้น!

ฉันอยากจะแนะนำให้คุณมีประสบการณ์พื้นฐานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องมือบางอย่างสำหรับงาน!

ขั้นตอนที่ 1: รายการวัสดุ

หากคุณเคยทำโปรเจ็กต์อิเล็กทรอนิกส์มาแล้ว คุณอาจมีทุกสิ่งที่จำเป็นในการสร้างโปรเจ็กต์นี้!

เครื่องมือ:

• หัวแร้งและหัวแร้ง
• มัลติมิเตอร์
• เครื่องตัดลวด
• เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์พื้นฐาน เช่น ปั๊มบัดกรี ไขควง ฯลฯ

วัสดุ:

• 2x 2.5W, 5V แผงโซลาร์เซลล์
• 1x TP5456 วงจรชาร์จ
• ตัวแปลงบูสต์ MT3608 1x
• 1x 1w; ไฟ LED ซัง 12V
• แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 1x18650
• ที่ใส่แบตเตอรี่ 1x18650
• 1x การสร้างต้นแบบบอร์ด PCB (ประมาณ 5x5 ซม.)
• รวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 1x (ของฉันคือ 88x88 มม. ได้จากร้านฮาร์ดแวร์ในพื้นที่)
• 1x โฟโตรีซีสเตอร์ (ฉันใช้ LDR 5537)
• ตัวต้านทาน 1x 1k (1000 โอห์ม)
• 1x 50k โพเทนชิออมิเตอร์ (50000 โอห์ม)
• 1x BC 547 ทรานซิสเตอร์
• สายไฟ (ฉันใช้สาย 14AWG เพื่อเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์และสาย 0, 5mm^2 สำหรับส่วนที่เหลือ)

เมื่อคุณรวบรวมเสบียงของคุณแล้ว คุณก็พร้อมสำหรับขั้นตอนต่อไป!

ขั้นตอนที่ 2: เตรียมแผงโซลาร์เซลล์ของคุณ:

ในการออกแบบนี้ เรามุ่งเป้าไปที่กระแสการชาร์จสูงสุดที่ 1,000mA กับ 5V (1A คือกระแสสูงสุดของ TP4056) ดังนั้น คุณต้องเชื่อมต่อแผงทั้งสองแบบขนานกัน โดยพื้นฐานแล้ว คุณเพียงแค่บัดกรีทั้งขั้วบวกและขั้วลบเข้าด้วยกัน ก่อนทำสิ่งนี้ ฉันติดตั้งแผงโดยกลไกร่วมกับเทปไฟฟ้าสีแดงชิ้นหนึ่ง ในการเชื่อมต่อแผงกับอินพุต TP4056 คุณจะต้องทิ้งลวดไว้ ฉันทิ้งลวดไว้ประมาณ 80 ซม. และเชื่อมต่อสายทั้งสองด้วยท่อหดความร้อนทุกสองสามเซนติเมตร

ขั้นตอนที่ 3: เตรียมวงจรการชาร์จ:

ในขั้นตอนแรก คุณจะต้องเตรียม TP5456 เพื่อเริ่มการชาร์จ

ทำไมต้อง TP5456 ดังนั้น TP5456 จึงเป็นวงจรการชาร์จที่ดีมากสำหรับเซลล์เดียว มันมาพร้อมกับวงจรป้องกันและจะใช้ได้กับโครงการนี้ ยิ่งไปกว่านั้น ราคาถูกมาก!

เพียงประสานขั้วบวกของแผงโซลาร์เซลล์เข้ากับอินพุตบวก (IN+) และในทางกลับกันกับขั้วลบ (บัดกรีขั้วลบของแผงโซลาร์เซลล์เข้ากับอินพุตเชิงลบ [IN-])

สิ่งนี้จะเริ่มจ่ายไฟให้กับชิปหากแผงโซลาร์เซลล์ผลิตพลังงาน คุณควรเห็น LED บน TP5456 สว่างขึ้น

ต่อไปก็แค่บัดกรีขั้วบวกของที่ใส่แบตเตอรี่ 18650 เข้ากับขั้ว B+ แล้วบัดกรีขั้วลบกับขั้ว B

แค่นั้นแหละ! ไปยังขั้นตอนต่อไป!

ขั้นตอนที่ 4: เพิ่มตัวแปลง Boost:

ปัญหาเล็กน้อยอย่างหนึ่งของ TP5456 คือแรงดันไฟขาออก จ่ายไฟแค่ 5V. ไม่ใช่เรื่องใหญ่ แต่เราจำเป็นต้องมีตัวแปลงเพิ่มเพื่อจ่ายไฟให้กับ LED 12V

ตัวแปลงบูสต์ราคาถูกมากที่ฉันใช้คือตัวแปลงบูสต์ MT3608 สามารถจ่ายไฟได้ตั้งแต่ 2V ถึง 24V

กระบวนการนี้ง่ายมาก เพียงประสาน Out+ เป็น VIN+ และ Out- เป็น VIN- ฉันใช้สายไฟเส้นเล็กมาตรฐานเพื่อเชื่อมต่อพอร์ต

เมื่อคุณทำสิ่งนี้แล้ว คุณควรปรับเทียบบูสต์คอนเวอร์เตอร์ ดังนั้นจงหามัลติมิเตอร์และไขควงขนาดเล็กของคุณ คุณจะต้องวัดแรงดันเอาต์พุตของ MT3608 จากนั้นเริ่มหมุนโพเทนชิออมิเตอร์จนได้แรงดันไฟที่ต้องการ เมื่อคุณถึงแรงดันไฟฟ้านี้ คุณจะเสร็จสิ้นขั้นตอนนี้

ขั้นตอนที่ 5: เตรียมสวิตช์ทไวไลท์:

นี่อาจเป็นส่วนที่คุณต้องมีความชำนาญด้านเทคโนโลยีมากที่สุด จึงเป็นเรื่องที่สนุกที่สุด!:NS

ที่นี่เราจะสร้างสวิตช์ทไวไลท์ของเรา โดยพื้นฐานแล้วมันคือทรานซิสเตอร์ (สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์) แม่มดจะเปิดหรือปิดขึ้นอยู่กับความสว่างที่ LDR (ตัวต้านทานแสงขึ้นอยู่กับ) ในการเริ่มต้นเราจะต้องเตรียม LDR โดยจะนำไปวางไว้ข้างนอก ดังนั้น เราจะต้องปกป้องจากสิ่งแวดล้อม

เพื่อเตรียม LDR I บัดกรีต่อสายต่อเข้ากับหมุดสองตัวของ LDR หลังจากนั้นฉันวางหลอดพลาสติกขนาดเล็กไว้บน LDR และเติมกาวซิลิโคนบางส่วนในช่องเปิด เพียงเพื่อจับมันไว้ด้วยกันและจัดระเบียบเล็กน้อยฉันก็วางท่อหดความร้อนไว้ที่ปลาย

ตอนนี้ไปบัดกรี pcb! แผนผังอยู่ถัดจากรูปภาพอื่นๆ ด้านบน มันค่อนข้างง่ายในการติดตาม แต่ถ้าคุณมีคำถามใด ๆ โปรดถามในความคิดเห็น

หลังจากที่คุณสร้างสวิตช์ทไวไลท์แล้ว คุณสามารถไปยังขั้นตอนต่อไปได้!

ขั้นตอนที่ 6: เตรียมคุณ COB LED:

นี่เป็นหนึ่งในส่วนที่ง่ายที่สุด! เพียงแค่บัดกรีสาย (ฉันใช้ 0.5 มม. ^ 2) ในความยาวที่คุณต้องการกับแผ่นบวกและลบ เนื่องจากฉันติดตั้งหลอดไฟด้านนอก ฉันจึงเคลือบข้อต่อบัดกรีด้วยซิลิโคนอิเล็กทรอนิกส์เพื่อป้องกันการกัดกร่อน

ขั้นตอนที่ 7: เสร็จสิ้นการสร้าง:

ณ จุดนี้ คุณควรสร้างทุกสิ่งที่คุณต้องการ

ตอนนี้ฉันขอแนะนำให้ใส่แบตเตอรี่และทดสอบการตั้งค่าทั้งหมด ก่อนปิดทุกอย่าง คุณต้องปรับเทียบสวิตช์ทไวไลท์ ขั้นแรก ให้วาง LDR ไว้ใต้สภาพแสงที่คุณต้องการให้สวิตช์เปิด และหมุนโพเทนชิออมิเตอร์ 50k อย่างระมัดระวังจนกว่าไฟ LED จะติดสว่าง แค่นั้นแหละ!

ในทางทฤษฎี หลอดไฟควรเปิดขึ้นหากถอดสวิตช์ทไวไลท์ออกจากแหล่งกำเนิดแสงทั้งหมด

หลังจากนั้นใส่อุปกรณ์ทั้งหมดลงในที่อยู่อาศัยของคุณ (ของฉันมีขนาด 88x88 มม. และสูงประมาณ 70 มม.) เนื่องจากฉันจะวางของฉันไว้ข้างนอก ฉันจึงเติมซิลิกาเจลหนึ่งซองลงในตัวเรือน มันคือการกำจัดความชื้นส่วนเกิน เมื่อทุกอย่างอยู่ในกล่องแล้ว คุณก็สามารถปิดมันได้ ตอนนี้ก็พร้อมที่จะติดตั้งแล้ว!

ขั้นตอนที่ 8: การติดตั้ง:

คุณต้องติดตั้งให้แตกต่างออกไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณวางแผนไว้กับโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณ

ในกรณีของฉัน หลอดไฟจะถูกวางไว้นอกตัวเครื่องของโทรศัพท์ฉุกเฉินเพื่อให้แสงสว่างในตอนกลางคืน ดังนั้นฉันจึงติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ที่ด้านบนของตัวเรือนด้วยกาวสำหรับงานก่อสร้าง เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ควรติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์โดยทำมุม 30° และควรหันหน้าไปทางทิศใต้

เมื่อทำการติดตั้ง อย่าลืมว่าโฟโตรีซีสเตอร์ต้องอยู่ด้านนอก! มิฉะนั้นจะไม่ถูกกระตุ้นโดยแสงแดด

ขั้นตอนที่ 9: คุณทำได้

หากคุณได้ปฏิบัติตามคำแนะนำนี้มาจนถึงปัจจุบัน คุณควรมีหลอดไฟ LED ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งมีความสว่างมาก

หากคุณมีคำถามใด ๆ เหลือเพียงแค่ถามฉัน! สุดท้ายนี้ ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับโครงการอิเล็กทรอนิกส์นี้! หากคุณได้โปรดแชร์และโพสต์ผลลัพธ์ของคุณ!