Neste post aprendemos como fazer um circuito simulador de nascer/pôr do sol usando LEDs e apenas alguns BJTs.
A ideia foi solicitada pelo Sr. Jerry
Objetivos e Requisitos do Circuito
- Aparentemente, a luz natural do dia é melhor para os humanos na regulação do nosso ritmo circadiano. Eu gostaria de construir um circuito de iluminação LED para controlar lâmpadas LED de teto para meus quartos mais escuros e sem janelas. Espero que as lâmpadas de tela plana finas com um bom acabamento possam imitar as características da luz natural do dia (como entrar por uma janela).
- Imagino um painel solar do lado de fora regulando nosso circuito e possivelmente carregando uma bateria de reserva.
- Para criar a mudança de kelvin e brilho que a luz natural do dia tem durante um dia típico, podemos ser obrigados a usar uma combinação de LED branco suave e branco brilhante para criar cerca de 1100 lumin de cada lâmpada.
- Kelvins e brilho começam baixos pela manhã e aumentam ao meio-dia e depois caem à medida que a noite se aproxima.
- Nenhuma das empresas que eu vi fazer isso nada disso bem imo. Alguns não têm ajuste de kelvin. Outras empresas seguiram a rota da lâmpada inteligente Wi-FI, mas têm circuitos de tempo que ficam fora de sincronia com as estações e outros problemas.
- Eu gostaria de fazer lâmpadas de tela plana finas com bom acabamento de moldagem e talvez ter 2 lâmpadas por circuito. Torná-lo para lidar com 1 a 4 lâmpadas seria uma opção ideal, mas mais problemas na construção do circuito.
- Usando um pequeno painel solar externo e um circuito de bateria/carregamento interno para uso noturno de lâmpadas e iluminação de falta de energia.
- Eu aprecio qualquer pensamento. Fazer apenas um único circuito de lâmpada e usar uma fonte de alimentação simples para uso noturno seria um ótimo começo para fazer a iluminação funcionar neste inverno
O design
Conforme proposto, um circuito simulador simples de nascer e pôr do sol pode ser implementado usando o circuito mostrado no diagrama a seguir:
Todo o circuito pode ser visto alimentado a partir de um único painel solar para o efeito de simulação necessário do nascer/pôr do sol nos LEDs conectados.
O estágio NPN BJT usando o TIP122 torna-se a seção principal do circuito e pode ser esperado para executar o brilho lento necessário dos LEDs amarelos/brancos proporcionalmente em resposta ao aumento do nível de luz solar exposto no painel solar.
O estágio PNP usando TIP127 é opcional e este estágio é introduzido para fazer exatamente o oposto de sua contraparte NPN. Os LEDs brancos/azuis frios indicados devem iluminar gradualmente e ficar mais brilhantes à medida que o pôr do sol.
Durante o dia, o painel solar opera o brilho gradual dos LEDs quentes simulando o efeito do nascer do sol e, simultaneamente, também carrega uma bateria de reserva conectada.
Quando a noite cai, a mesma bateria fornece energia para os LEDs brancos frios que mantêm a casa iluminada quando está completamente escuro.
A bateria também está protegida contra subcarga, pois os 4 LEDs conectados em série simplesmente param de conduzir assim que a tensão da bateria cai abaixo da marca de 11V, garantindo que ela não passe por uma descarga profunda.
Para o exemplo de circuito simulador de nascer/pôr do sol mostrado acima usando LEDs, as especificações aproximadas dos componentes podem ser selecionadas conforme descrito abaixo:
Especificações
Painel Solar: 18V, 1 amp
Bateria: 12V/7AH
LEDs: 3,3V 1 watt
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FONTE
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