Разделы

В сети

Пользователей: 130
Из них просматривают:
Аналоги: 40. Даташиты: 16. Инструкции: 8. Новости: 27. Обратная связь: 1. Остальное: 10. Программы: 2. Производители: 1. Профиль пользователя: 1. Расчёты: 1. Торрент: 5. Форум: 14. Чат: 4.
Участников: 6
Гостей: 124

an , alex01981 , Google , grom , wolf170571 , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

Для дома и быта

Садовый светильник и его ремонт

Написал MACTEP в 11.09.2009 13:50:00 (46840 прочтений)

Н.П. Власюк, г. Киев

В статье описывается автономный светодиодный светильник на фотоэлементе, приводится его принципиальная схема, нарисованная по монтажной плате, даются рекомендации по ремонту.

 

 




Садовый светильник на фотоэлементе, показанный на рис.1, изготовлен в Дании, тип модели 3989900. Предназначен он для контурного освещения дач. Его стоимость на рынках, в зависимости от жадности продавцов, колеблется в пределах 3-14 USD.

Устанавливается светильник с помощью своей «ножки» путем погружения ее в землю.
Обычно на даче устанавливают несколько светильников, обозначающие какой-либо контур, например дорожку или крыльцо дома. Единственный светодиод светильника не в состоянии осветить площадь дачи или усадьбы, он лишь обозначает место и выполняет декоративную функцию.
К светильнику прилагается описание, где подробно описывается внешнее устройство и правила пользования светильником, но его технические характеристики не приводятся, поэтому автору пришлось самостоятельно их «добывать» путем осмотра, измерений и испытаний.
Принцип работы светильника простой. В дневное время фотоэлемент, вмонтированный в верхнюю крышку плафона (рис.1,а), преобразовывает солнечную энергию в электрическую и заряжает аккумулятор. С наступлением темноты фоторезистор (датчик освещенности), также вмонтированный в верхнюю крышку плафона, через электронную схему включает единственный светодиод, излучающий желтый свет. Ночью аккумулятор разряжается и отдает запасенную днем электроэнергию. С рассветом тот же фоторезистор с помощью той же электронной схемы отключает светодиод. При достаточной освещенности фотоэлемент снова заряжает аккумулятор.
Таким образом, светильник включается и выключается автоматически и работает автономно, без внешнего источника тока.
Технические характеристики светильника:
- аккумулятор - 1 шт., NiMH (никель-металло-гидридный), типоразмер АА, емкость 600 мА*ч, номинальное напряжение 1,2 В, расчетное количество циклов заряд-разряд - 500 раз;
- максимальный ток заряда разряженного аккумулятора от фотоэлемента (при перпендикулярном падении солнечных лучей) - 60 мА;
-  при горизонтальном размещении фотоэлемента, т.е. при освещении солнечными лучами под углом 45...60" ток заряда около 40 мА;
-  в пасмурною погоду ток заряда снижается до 2...5 мА;
-  ток, потребляемый электронной схемой, в дневное время - 4...5 мкА;
- напряжение фотоэлемента зависит от освещенности и составляет (без нагрузки) 0...2.35 В;
-  длительность свечения светодиода в ночное время зависит от степени заряженности аккумулятора и его старения и колеблется в пределах 3...8 ч. При вводе светильника в эксплуатацию рекомендуется зарядить аккумулятор от отдельного зарядного устройства или выключить электронный блок на несколько суток, чтобы фотоэлемент максимально зарядил аккумулятор. Если это не способствует увеличению длительности ночного свечения светодиода, то аккумулятор следует заменить.
Светильник легко разбирается. Плафон снимается поворотом на 90°. Вся электронная начинка размещается снаружи и внутри плафона. Для доступа внутрь плафона необходимо отвинтить 3 шурупа и снять крышку (рис.1,а, б). Фотоэлемент (размерами 55x55 мм) и фоторезистор смонтированы на верхней крышке плафона, чтобы максимально освещаться солнцем. Выключатель и аккумулятор установлены на крышке плафона, а монтажная плата (размерами 17x43 мм) с радиоэлементами - внутри плафона.
Принципиальная схема светильника (рис.4) нарисована автором по монтажной плате (рис.2 и рис.3). Автор стремился обозначить все элементы так же, как и на монтажной плате (рис.2 и рис.3). Но производитель применил новую, более совершенную принципиальную схему, а монтажную плату заменить «не успел». На рис.4 показана новая принципиальная схема, расположенная изготовителями на старой монтажной плате.
С одной стороны, в новой схеме количество радиоэлементов уменьшено, но, с другой, введены новые, например индуктивность L1. Эти изменения хорошо видно на рис.2.
Рисуя принципиальною схему, автор самостоятельно ввел обозначения радиоэлементов, необозначенных на монтажной плате. Необходимость применения новой схемы вызвано стремлением производителей удешевить светильник.
Для нормальной работы светодиода необходимо напряжение 3 В, в то время как аккумулятор выдает лишь 1,2 В. При таком напряжении светодиод не светится.
Чтобы получить необходимые 3 В, конструкторы должны были выбрать один из вариантов; применить два или три аккумулятора, соединенных последовательно, что значительно повысило бы стоимость светильника, или применить электронною схему, которая увеличивала бы напряжение на светодиоде при использовании одного аккумулятора. Изготовители выбрали второй, более дешевый, вариант.

 


Из принципиальной схемы видно (рис.4), что фотоэлемент BL1 соединен с аккумулятором G1 через диод D1 без выключателя. Это означает, что фотоэлемент всегда будет заряжать аккумулятор при достаточном солнечном освещении.
Диод D1 препятствует разрядке аккумулятора, когда напряжение фотоэлемента ниже напряжения на аккумуляторе, когда же оно выше, диод свободно пропускает ток заряда. Выключателем SA1, вмонтированным в крышку плафона, можно отключать электронную схему, что бы она не разряжала аккумулятор, например, при хранении светильника или при необходимости длительного заряда аккумулятора.
Транзистор 02 типа S9014C (п-р-п; 45 В; 0,1 А) выполняет функцию ключа, в его базу включен фоторезистор R9 (обозначено автором), его тип не установлен, но величина сопротивления изменяется в зависимости от освещенности от 2,3 мОм до 190 Ом. При наступлении темноты сопротивление фоторезистора значительно увеличивается, потенциал на базе транзистора достигает порогового значения, транзистор Q2 открывается и запускает генератор, собранный на транзисторах Q1 (S9015С; р-п-р; 45 В; 0,1 А) и Q4 (S8050D; п-р-п; 25 В; 1,5 А). Обратною связь в генераторе выполняет конденсатор С2 (1000 пф). Форма импульсов на светодиоде показана на рис.4, частота их следования 59 кГц, а амплитуда достигает 3 В, при напряжении аккумулятора 1,2 В. Увеличения напряжения происходит за счет накопления энергии на индуктивности L1 (4,5 мкГн).
В процессе ночного разряда, напряжения на аккумуляторе уменьшается и при достижении его значения 0,7 В светодиод гаснет, хотя генератор продолжает работать, потребляя небольшой ток. Аккумулятор получает полный разряд. С наступлением рассвета фоторезистор R9, воздействуя на базы транзисторов Q2 и 04 (через резистор R7, R8), выключает работу генератора. При достаточной освещенности, когда напряжение на фотоэлементе превысит напряжение на аккумуляторе, начинается его заряд. Ток заряда аккумулятора все время меняется и зависит не только от освещенности фотоэлемента, но и от степени разряда аккумулятора. Чтобы аккумулятор получал достаточную порцию заряда, необходимо, чтобы солнечные лучи освещали фотоэлемент длительное время (рекомендуется 10... 12 ч). На практике это можно выполнить разве только в Африке. В странах СНГ много пасмурных дней, даже летом, и достаточной порции заряда аккумулятор не получит, в результате, ночью светодиод будет включен непродолжительное время (всего несколько часов). Автор считает, что мощность фотоэлемента в этом светильнике недостаточна.


РЕМОНТ
В описанном садовом светильнике протекают малые токи, поэтому схема работает довольно надежно, но ничего вечного нет. Если возникли проблемы с транзисторами, то их необходимо заменить, они недефицитны, все они имеют корпус ТО-92 и одинаковую цоколевку, показанную на рис.4.
Если вы присмотритесь к рис.3, то заметите на дорожке монтажной платы, в пайке светоди-ода, трещину. Она появилась в результате падения светильника. Светодиод имеет сравнительно большую массу и длинные ножки. Их необходимо было прикрепить к монтажной плате клеем, но изготовители этого не сделали, в результате - трещина. Она устраняется повторной пайкой.
Что касается долговечности работы светоди-ода, то он практически вечный.
Вторая неисправность типична для светильников, работающих на открытом воздухе, -окисление как жестяных контактов в гнезде установки аккумулятора, так и самих пластин аккумулятора. Причина - работа в условиях повышенной влажности (от росы или дождя). Чтобы ржавчина не появилась, необходимо смазать контакты гнезда и аккумулятора тонким слоем силиконовой смазки или солидола. Если ржавчина уже появилась, то ее перед смазыванием необходимо удалить. Кроме того, влага может вызвать коррозию токо-проводящих дорожек, и, хотя они покрыты лаком при изготовлении, практика показывает, что нужно повторно покрыть лаком всю монтажную плату.
В данном светильнике применен NiMH (никель-металлогидридный) аккумулятор 600 мА*ч, он выдерживает 500 циклов заряд-разряд, но в этих светильниках можно применить и NiCd (никель-кадмиевые) аккумуляторы, большой разницы между ними нет.
Заключение
На рынке представлено большое разнообразие садовых светодиодных светильников на фотоэлементах, особенно китайских. Читатель может применить подобные светильники не только на дачах, но и в сельских дворах. Некоторые из представленных на рынках светильников могут иметь по 9 и более светодиодов и обладать достаточной силой освещения небольшой территории дач или сельских дворов. Зарядка их аккумуляторов производится более мощными фотоэлементами. Некоторые из них устанавливают на высоких столбах. Все эти светильники вносят свою лепту в энергосбережение, которое так актуально в наше время.




 

35
 
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
Отправитель Нити
Electronik
Отправлено: 11.08.2010 14:40  Обновлено: 11.08.2010 14:40
Абитуриент
Дата регистрации: 11.08.2010
Откуда: Тверь
Сообщений: 2
 Садовый светильник и его ремонт
Полезная статья, давно искал эту информацию.
KT838A
Отправлено: 12.12.2015 17:43  Обновлено: 12.12.2015 17:43
Старший сотрудник
Дата регистрации: 29.04.2014
Откуда: МП-3-3
Сообщений: 118
 Садовый светильник и его ремонт
Трещина - это скорее результат непропая.
T112-10
Отправлено: 05.02.2016 2:07  Обновлено: 05.02.2016 2:07
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Садовый светильник и его ремонт
В Африке оно может и имеет смысл. А в наших погодных условиях этот фонарик не зарядится никогда.
А если учесть, что все они теперь производства исключительно Китая, не вижу смысла их вообще покупать и уж тем более чинить.
Накрайняк вставить в него лампочку от карманного фонаря и запитать от внешнего источника - для ориентировки в темноте.
KT315
Отправлено: 05.02.2016 22:59  Обновлено: 05.02.2016 22:59
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2027
 Садовый светильник и его ремонт
Цитата:
  Трещина - это скорее результат непропая.
Микротрещины часто появляются в платах телевизоров. Непропай тут не при чем.
T112-10
Отправлено: 07.02.2016 1:20  Обновлено: 07.02.2016 1:20
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Садовый светильник и его ремонт
На фото похоже именно на непропай - припой не прилип к выводу детали.
grom
Отправлено: 13.02.2016 14:24  Обновлено: 13.02.2016 14:38
Главный Инженер
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 1580
Пользователь активен!
 Садовый светильник и его ремонт
Цитата:
В странах СНГ много пасмурных дней, даже летом, и достаточной порции заряда аккумулятор не получит, в результате, ночью светодиод будет
включен непродолжительное время (всего несколько часов). Автор считает, что мощность фотоэлемента в этом светильнике недостаточна.
А вот радиоэлектронщики из Дании считают, что мощность достаточна Может эти ноунэйм светильники (конечно же производства Дании   ) предназначены для тропических стран ?
T112-10
Отправлено: 16.02.2016 4:27  Обновлено: 22.02.2016 14:22
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Садовый светильник и его ремонт
Цитата:
А вот радиоэлектронщики из Дании считают, что мощность достаточна


Открыть изображение в новом окне

Разное

Семь раз отмерь, один раз отрежь. И не перепутай!

Интересно

Цинк для изготовления паяльной кислоты можно найти в старых батарейках питания.

Похожие новости