Um sistema de luz solar automático muito simples para iluminar as passagens do seu jardim pode ser construído usando alguns LEDs, uma bateria recarregável e um pequeno painel solar. O sistema liga automaticamente as lâmpadas ao anoitecer e as desliga ao amanhecer.
Como funciona
O projeto do circuito é extremamente simples e pode ser entendido com os seguintes pontos:
Como pode ser visto no diagrama de circuito fornecido, o projeto consiste basicamente em um painel solar, um transistor PNP, alguns LEDs, uma bateria e alguns resistores.
O transistor é o único componente ativo que está posicionado como um interruptor para evitar que a tensão da bateria atinja os LEDs conectados durante o dia.
Durante a luz do dia, o painel solar produz a quantidade necessária de tensão que é aplicada através da bateria recarregável através do diodo 1N4007 e do resistor R*. Essa voltagem carrega a bateria gradualmente do amanhecer ao anoitecer.
Selecionando o resistor limitador de corrente
O valor do resistor R* deve ser ajustado de acordo com as especificações da bateria para limitar a corrente excessiva a ele.
O resistor também serve como resistor limitador de corrente para os LEDs conectados quando o transistor é ligado.
Aqui foi calculado como 10 Ohms.
Enquanto o painel solar gerar a quantidade ideal de energia, o potencial positivo na base do transistor o mantém desligado.
No entanto, quando o crepúsculo se põe na tensão solar começa a cair, e quando cai abaixo da classificação do diodo zener, o transistor começa a conduzir lentamente, iluminando os LEDs gradualmente.
Com total ausência de luz solar ou quando está completamente escuro, o transistor conduz totalmente com a ajuda do resistor de 1K e produz brilho total sobre os LEDs.
Na manhã seguinte, o ciclo se repete novamente.
O circuito pode ser modificado de muitas maneiras diferentes.
Diagrama de circuito
O diagrama acima também pode ser construído da seguinte maneira. Parece mais sensato agora que o resistor é removido do emissor para facilitar o disparo eficiente do transistor.
Projeto PCB
Diagrama Pictórico
Lista de peças
O diagrama mostra um número de transistor incorreto (8050), use 8550.
Especificações recomendadas do painel solar
6 a 8V/2 watts
Voltagem – 6V
Corrente – 330 mA
Usando uma bateria de 9 V e um LED branco de alto brilho
O próximo mostra um diagrama de luz de jardim solar elaborado, mas simples, em forma pictórica
R2 é o resistor limitador de corrente do LED que pode ser calculado usando a seguinte fórmula:
R2 = Tensão da bateria – Tensão de avanço do LED / Corrente do LED
R3 é o resistor limitador de corrente de carga da bateria e pode ser calculado usando a seguinte fórmula:
R3 = Tensão do painel solar – Tensão da bateria / 10% da classificação mAH da bateria
A tensão da bateria deve ser pelo menos 3 V superior à tensão do LED.
A tensão do painel deve ser pelo menos 3 V superior à tensão da bateria.
Usando transistores NPN
Os projetos explicados acima também podem ser replicados usando dois transistores NPN, conforme mostrado no diagrama a seguir:
Circuito de luz de caminho solar com tensão constante
Se uma bateria Li-Ion for usada para o circuito explicado acima, um recurso de tensão constante se torna crucial para proteger a vida útil da bateria e prolongá-la.
O circuito a seguir mostra como isso pode ser feito adicionando um circuito regulador seguidor de tensão simples:
Se for usada uma bateria Li-Ion de 3,7 V, certifique-se de ajustar a predefinição de 10 K para atingir precisamente 4 V nos pontos de saída onde a bateria deve ser conectada, faça esse ajuste sem conectar a bateria.
O nível de 4V garante que a bateria nunca seja sobrecarregada (em 4,2V) e isso também permite que o circuito carregue a bateria sem uma fonte de corrente constante.
Luz de jardim solar de 1,5 V com recursos aprimorados
A seguinte luz de jardim movida a energia solar foi projetada pelo Sr. Guido, que inclui recursos adicionais, como sobrecarga e corte de carga baixa para a bateria e com um gatilho Schmidt.
Isso garante que a bateria conectada nunca seja carregada ou descarregada além de níveis inseguros.
A principal atração do circuito é o uso de uma única pilha recarregável AAA penlight, que é capaz de acender um LED de alto brilho de 3,3V através de um circuito ladrão Joule conectado.
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FONTE
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