स्वचालित 40 वाट एलईडी सौर स्ट्रीट लाइट सर्किट

निम्नलिखित लेख में एक दिलचस्प 40 वाट के स्वचालित एलईडी स्ट्रीट लाइट सर्किट के निर्माण पर चर्चा की गई है, जो स्वचालित रूप से रात में चालू होगा, और दिन के समय (मेरे द्वारा डिज़ाइन) के दौरान स्विच बंद कर देगा। दिन के समय इन-बिल्ट बैटरी को सोलर पैनल के माध्यम से चार्ज किया जाता है, एक बार चार्ज होने पर उसी बैटरी का उपयोग सड़कों पर रोशनी के लिए रात में एलईडी लैंप को बिजली देने के लिए किया जाता है।

आज सौर पैनल और पीवी सेल बहुत लोकप्रिय हो गए हैं और निकट भविष्य में हम सभी को संभवतः अपने जीवन में किसी न किसी तरह से इसका उपयोग करते हुए देखेंगे। इन उपकरणों का एक महत्वपूर्ण उपयोग स्ट्रीट लाइटिंग के क्षेत्र में किया गया है।

यहां जिस सर्किट पर चर्चा की गई है, उसमें अधिकांश मानक विनिर्देश शामिल हैं, निम्नलिखित डेटा इसे अधिक विस्तृत रूप से बताते हैं:

एलईडी लैंप विनिर्देशों

• वोल्टेज: 12 वोल्ट (12V / 26AH बैटरी)
• वर्तमान खपत: 3.2 Amps @ 12 वोल्ट,
• बिजली की खपत: 1 वाट एलईडी के 39 वाट द्वारा 39 वाट
• प्रकाश की तीव्रता: लगभग 2000 lm (लुमेन)

अभियोक्ता / नियंत्रक विशिष्टता

• इनपुट: एक सौर पैनल से 32 वोल्ट, लगभग 32 वोल्ट के ओपन सर्किट वोल्टेज और 5 से 7 एम्प के शॉर्ट सर्किट करंट के साथ निर्दिष्ट।
• आउटपुट: मैक्स। 14.3 वोल्ट, वर्तमान में 4.4 एम्प्स तक सीमित है
• बैटरी फुल - 14.3 वोल्ट (पी 2 द्वारा सेट) पर कट ऑफ।
• लो बैटरी - कट ऑफ 11.04 वोल्ट (P1 द्वारा सेट)।
• बैटरी फ्लोट वोल्टेज के साथ सी / 5 दर पर चार्ज किया गया, 'बैटरी फुल कट ऑफ' के बाद 13.4 वोल्ट तक सीमित।
• LDR सेंसर के साथ स्वचालित दिन / रात स्विचिंग (उचित रूप से R10 का चयन करके)।

लेख के इस पहले भाग में हम सोलर चार्जर / कंट्रोलर स्टेज और संबंधित ओवर / लो वोल्टेज कट-ऑफ सर्किट का अध्ययन करेंगे, साथ ही ऑटोमैटिक डे / नाइट कट-ऑफ सेक्शन भी।

उपरोक्त डिज़ाइन को IC 555 चरण को समाप्त करके और दिन के समय रिले कट ऑफ ट्रांजिस्टर को सीधे सौर पैनल पॉजिटिव से जोड़कर बहुत सरल बनाया जा सकता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

हिस्सों की सूची

• आर 1, आर 3, आर 4, आर 12 = 10k
• आर 5 = 240 ओएचएमएस
• पी 1, पी 2 = 10K प्रीसेट
• P3 = 10k पॉट या प्रीसेट
• R10 = 470K,
• आर 9 = 2 एम 2
• R11 = 100K
• आर 8 = 10 ओएचएमएस 2 वाट
• T1 ---- T4 = BC547
• A1 / A2 = 1/2 IC324
• सभी ज़ेनर डोज़ = 4.7 वी, 1/2 वाट
• डी 1 - डी 3, डी 6 = 1 एन 4007
• D4, D5 = 6AMP डायोड
• IC2 = IC555
• IC1 = LM338
• रिले = 12 वी, 400 ओएचएमएस, एसपीडीटी
• बैटरी = 12 वी, 26 एए
• SOLAR PANEL = 21V OPEN CIRCUIT, 7AMP @SHORT CIRCUIT।

सौर चार्जर / नियंत्रक, उच्च / कम बैटरी कट ऑफ और परिवेश प्रकाश डिटेक्टर सर्किट चरणों:

सावधान : एक चार्ज कंट्रोलर किसी भी स्ट्रीट लाइट सिस्टम के लिए जरूरी है। आपको इस सुविधा के बिना इंटरनेट पर अन्य डिज़ाइन मिल सकते हैं, बस उन्हें अनदेखा करें। जो बैटरी के लिए खतरनाक हो सकते हैं!

ऊपर 40 वाट स्ट्रीट लाइट सर्किट आरेख का जिक्र करते हुए, पैनल वोल्टेज को आईसी एलएम 338 द्वारा आवश्यक 14.4 वोल्ट के लिए विनियमित और स्थिर किया जाता है।

P3 का उपयोग आउटपुट वोल्टेज को बिल्कुल 14.3 वोल्ट या इसके निकट कहीं स्थापित करने के लिए किया जाता है।

R6 और R7 वर्तमान सीमित घटकों को बनाते हैं और चर्चा के अनुसार उचित रूप से गणना की जानी चाहिए इस सौर पैनल वोल्टेज नियामक सर्किट में ।

स्थिर वोल्टेज को वोल्टेज / चार्ज नियंत्रण और संबंधित चरणों पर लागू किया जाता है।

दो ओप्पैम्प्स ए 1 और ए 2 को कांउटर कॉन्फ़िगरेशन के साथ वायर्ड किया जाता है, जिसका अर्थ है कि ए 1 का आउटपुट उच्च हो जाता है जब वोल्टेज मान का पूर्व निर्धारित किया जाता है, जबकि ए 2 का आउटपुट एक पूर्व निर्धारित कम वोल्टेज थ्रेशोल्ड का पता लगाने पर उच्च हो जाता है।

उपरोक्त उच्च और निम्न वोल्टेज थ्रेसहोल्ड क्रमशः प्रीसेट पी 2 और पी 1 द्वारा निर्धारित होते हैं।

ट्रांजिस्टर टी 1 और टी 2, ओपैंप से उपरोक्त आउटपुट के अनुसार प्रतिक्रिया करते हैं और दिए गए मापदंडों के संबंध में कनेक्टेड बैटरी के चार्ज स्तर को नियंत्रित करने के लिए संबंधित रिले को सक्रिय करते हैं।

T1 से जुड़ा रिले विशेष रूप से बैटरी की ओवरचार्ज सीमा को नियंत्रित करता है।

T3 से जुड़ा रिले एलईडी लैंप स्टेज में वोल्टेज को रखने के लिए जिम्मेदार है। जब तक बैटरी वोल्टेज कम वोल्टेज सीमा से ऊपर है और जब तक सिस्टम के चारों ओर कोई परिवेश प्रकाश मौजूद नहीं है, तब तक यह रिले दीपक को चालू रखता है, एलईडी मॉड्यूल को तुरंत बंद कर दिया जाता है यदि निर्धारित शर्तों को पूरा नहीं किया जाता है।

सर्किट ऑपरेशन

जुड़े भागों के साथ IC1 प्रकाश डिटेक्टर सर्किट बनाता है, इसका उत्पादन परिवेशीय प्रकाश और इसके विपरीत की उपस्थिति में अधिक होता है।

मान लें कि यह दिन का समय है और 11.8V पर आंशिक रूप से छुट्टी दे दी गई बैटरी प्रासंगिक बिंदुओं से जुड़ी है, 14.4V पर सेट होने वाले उच्च वोल्टेज कट को भी मान लें। पावर स्विच ऑन (या तो सौर पैनल या बाहरी डीसी स्रोत से), बैटरी रिले के एन / सी संपर्कों के माध्यम से चार्ज करना शुरू कर देती है।

चूंकि यह दिन है, IC1 का आउटपुट अधिक है, जो T3 पर स्विच करता है। टी 3 से जुड़ा रिले बैटरी वोल्टेज रखता है और इसे एलईडी मॉड्यूल तक पहुंचने से रोकता है और दीपक बंद रहता है।

एक बार जब बैटरी पूरी तरह से चार्ज हो जाती है, A1 का आउटपुट T1 और संबंधित रिले पर उच्च स्विचिंग जाता है।

यह चार्जिंग वोल्टेज से बैटरी को डिस्कनेक्ट करता है।

उपरोक्त स्थिति T1 के आधार के लिए उपरोक्त रिले के एन / ओ संपर्कों से प्रतिक्रिया वोल्टेज की मदद से चालू है।

कम वोल्टेज की स्थिति तक पहुंचने तक कुंडी बनी रहती है, जब टी 2 स्विच ऑन होता है, टी 1 के बेस बायसिंग को ग्राउंडिंग करता है और चार्ज रिले को चार्जिंग मोड में बदल देता है।

यह हमारी बैटरी हाई / लो कंट्रोलर और प्रस्तावित 40 वाट के ऑटोमैटिक सोलर स्ट्रीट लाइट सिस्टम सर्किट के लाइट सेंसर चरणों का समापन करता है।

निम्नलिखित चर्चा पीडब्लूएम नियंत्रित एलईडी मॉड्यूल सर्किट की बनाने की प्रक्रिया की व्याख्या करती है।

नीचे दिखाया गया सर्किट 39 नग वाले एलईडी लैंप मॉड्यूल का प्रतिनिधित्व करता है। 1 वाट / 350 mA उच्च उज्ज्वल बिजली एल ई डी। पूरी श्रृंखला समानांतर में 13 कनेक्शन श्रृंखलाओं को जोड़कर बनाई गई है, जिसमें प्रत्येक श्रृंखला में 3 एलईडी शामिल हैं।

यह काम किस प्रकार करता है

एल ई डी की उपरोक्त व्यवस्था इसके विन्यास में काफी मानक है और यह ज्यादा महत्व नहीं देता है।

इस सर्किट का वास्तविक महत्वपूर्ण हिस्सा IC 555 सेक्शन है, जो कि इसके विशिष्ट एस्टेबल मल्टीविब्रेटर मोड में कॉन्फ़िगर किया गया है।

इस मोड में IC का आउटपुट पिन # 3 निश्चित PWM वेव-फॉर्म उत्पन्न करता है जिसे IC के कर्तव्य चक्र को उचित रूप से सेट करके समायोजित किया जा सकता है।

इस विन्यास का कर्तव्य चक्र P1 को लोगों की पसंद के अनुसार सेट करके समायोजित किया जाता है।

चूँकि P1 की स्थापना भी एल ई डी की रोशनी के स्तर को तय करती है, इसलिए एल ई डी से सबसे इष्टतम परिणाम प्राप्त करने के लिए सावधानीपूर्वक किया जाना चाहिए। P1 भी एलईडी मॉड्यूल का dimming नियंत्रण बन जाता है।

पीडब्लूएम डिज़ाइन को यहां शामिल करने में महत्वपूर्ण भूमिका होती है क्योंकि यह कनेक्टेड एलईडी की बिजली की खपत को काफी कम कर देता है।

यदि एलईडी मॉड्यूल आईसी 555 चरण के बिना बैटरी से सीधे जुड़ा होगा, तो एल ई डी ने पूर्ण निर्दिष्ट 36 वाट की खपत की होगी।

ऑपरेशन में पीडब्लूएम ड्राइवर के साथ, एलईडी मॉड्यूल अब केवल 1 / 3rd पावर की खपत करता है, जो कि लगभग 12 वाट है जो अभी तक एलइडी से अधिकतम निर्दिष्ट रोशनी निकालता है।

ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि पीडब्ल्यूएम दालों के कारण ट्रांजिस्टर T1 सामान्य समय अवधि के केवल 1 / 3rd पर रहता है, एलईडी को समय की एक ही छोटी लंबाई के लिए स्विच करना, हालांकि दृष्टि की दृढ़ता के कारण, हम एलईडी को ढूंढते हैं हर समय चालू।

दृष्टव्य की उच्च आवृत्ति रोशनी को बहुत स्थिर बना देती है और हमारी दृष्टि गति में होने पर भी कंपन का पता नहीं लगाया जा सकता है।

यह मॉड्यूल पहले से चर्चा किए गए सौर नियंत्रक बोर्ड के साथ एकीकृत है।

दिखाए गए सर्किट के सकारात्मक और नकारात्मक को केवल सौर नियंत्रक बोर्ड पर प्रासंगिक बिंदुओं से जुड़ा होना चाहिए।

यह प्रस्तावित 40 वाट की स्वचालित सौर एलईडी स्ट्रीट लैंप सर्किट परियोजना के पूरे विवरण का निष्कर्ष निकालता है।

यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो आप उन्हें अपनी टिप्पणियों के माध्यम से व्यक्त कर सकते हैं।

अपडेट करें: दृष्टि के हठ के कारण कम खपत के साथ उच्च रोशनी देखने का उपरोक्त सिद्धांत गलत है। तो दुख की बात है कि इस PWM नियंत्रक केवल एक चमक नियंत्रक के रूप में काम करता है और अधिक कुछ नहीं!

स्ट्रीट लाइट एलईडी पीडब्लूएम नियंत्रक के लिए सर्किट आरेख

हिस्सों की सूची

• आर 1 = 100 के
• P1 = 100K पॉट
• सी 1 = 680 पीएफ
• C2 = 0.01uF
• आर 2 = 4K7
• T1 = TIP122
• आर 3 ---- आर 14 = 10 ओम, 2 वाट
• एल ई डी = 1 वाट, 350 एमए, शांत सफेद
• IC1 = IC555

अंतिम प्रोटोटाइप में एल ई डी को विशेष एल्यूमीनियम आधारित हीट सिंक टाइप पीसीबी पर रखा गया था, इसकी दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है, जिसके बिना एलईडी जीवन बिगड़ जाएगा।

प्रोटोटाइप छवियाँ

स्वगाटम नवाचारों द्वारा स्ट्रीट लाइट प्रोटोटाइप

सरलतम स्ट्रीट लाइट सर्किट

यदि आप नवागंतुक हैं और एक सरल स्वचालित स्ट्रीट लाइट सिस्टम की तलाश कर रहे हैं, तो शायद निम्नलिखित डिज़ाइन आपकी आवश्यकता को पूरा करेंगे।

यह सबसे सरल स्वचालित स्ट्रीट लाइट सर्किट नौसिखिया द्वारा जल्दी से इकट्ठा किया जा सकता है और इच्छित परिणाम प्राप्त करने के लिए स्थापित किया जा सकता है।

एक प्रकाश सक्रिय अवधारणा के आसपास निर्मित, सर्किट को स्वचालित रूप से चालू करने और अलग-अलग परिवेश प्रकाश स्तरों के जवाब में एक सड़क दीपक या लैंप के समूह को स्विच करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

विद्युत इकाई एक बार निर्मित होने पर एक लैंप को स्विच ऑफ करने के लिए उपयोग किया जा सकता है जब सुबह टूट जाती है और जब स्विच बंद हो जाता है तो इसे चालू कर सकते हैं।

यह काम किस प्रकार करता है

सर्किट का उपयोग एक स्वचालित के रूप में किया जा सकता है दिन रात संचालित प्रकाश नियंत्रक प्रणाली या एक साधारण प्रकाश सक्रिय स्विच। आइए इस उपयोगी सर्किट के कामकाज को समझने की कोशिश करें और इसका निर्माण कैसे सरल है:

सर्किट आरेख का जिक्र करते हुए हम एक बहुत ही सरल विन्यास देख सकते हैं जिसमें सिर्फ एक युगल ट्रांजिस्टर और एक रिले होता है, जो सर्किट के मूल नियंत्रण भाग का निर्माण करता है।

बेशक हम LDR के बारे में नहीं भूल सकते हैं जो कि सर्किट का प्रमुख संवेदन घटक है। ट्रांजिस्टर मूल रूप से इस तरह व्यवस्थित किए जाते हैं कि वे दोनों एक-दूसरे के विपरीत रूप से पूरक होते हैं, जिसका अर्थ है जब बाएं हाथ की तरफ ट्रांजिस्टर का संचालन होता है, तो दाहिने हाथ की ओर का ट्रांजिस्टर स्विच बंद हो जाता है और इसके विपरीत।

बाएं हाथ की ओर ट्रांजिस्टर T1 एक के रूप में धांधली है वोल्टेज तुलनित्र एक प्रतिरोधक नेटवर्क का उपयोग करना। ऊपरी बांह पर रोकनेवाला LDR है और निचला हाथ रोकनेवाला पूर्व निर्धारित है जिसका उपयोग थ्रेशोल्ड मान या स्तर सेट करने के लिए किया जाता है। टी 2 को एक इन्वर्टर के रूप में व्यवस्थित किया जाता है, और टी 1 से प्राप्त प्रतिक्रिया को प्रभावित करता है।

एलडीआर कैसे काम करता है

प्रारंभ में, यह मानते हुए कि प्रकाश स्तर कम है, LDR एक उच्च प्रतिरोध को बनाए रखता है इसके पार स्तर, जो ट्रांजिस्टर T1 के आधार तक पहुंचने के लिए पर्याप्त वर्तमान की अनुमति नहीं देता है।

यह कलेक्टर को T2 को संतृप्त करने के लिए संभावित स्तर की अनुमति देता है और परिणामस्वरूप रिले इस स्थिति में सक्रिय रहता है।

जब प्रकाश स्तर बढ़ जाता है और LDR पर पर्याप्त रूप से बड़ा हो जाता है, तो इसका प्रतिरोध स्तर गिर जाता है, इससे अधिक करंट इसके माध्यम से गुजरने की अनुमति देता है जो अंततः T1 के आधार तक पहुंच जाता है।

ट्रांजिस्टर एलडीआर का जवाब कैसे देता है

ट्रांजिस्टर T1 आयोजित करता है, जिससे इसकी कलेक्टर क्षमता जमीन पर आ जाती है। यह ट्रांजिस्टर T2 के चालन को रोकता है, इसके कलेक्टर लोड रिले और कनेक्टेड लैंप को स्विच करता है।

बिजली आपूर्ति विवरण

बिजली की आपूर्ति एक मानक है ट्रांसफार्मर , पुल, संधारित्र नेटवर्क, जो आपूर्ति करता है साफ डीसी प्रस्तावित क्रियाओं को निष्पादित करने के लिए सर्किट।

पूरे सर्किट को वर्नो बोर्ड के एक छोटे टुकड़े पर बनाया जा सकता है और बिजली की आपूर्ति के साथ पूरी विधानसभा को एक मजबूत प्लास्टिक बॉक्स के अंदर रखा जा सकता है।

एलडीआर कैसे स्थिति है

एलडीआर को बॉक्स के बाहर रखा जाना चाहिए, जिसका अर्थ है कि इसकी संवेदन सतह को उस परिवेश क्षेत्र की ओर उजागर किया जाना चाहिए जहां से प्रकाश स्तर को महसूस करना आवश्यक है।

ध्यान दिया जाना चाहिए कि लैंप से प्रकाश किसी भी तरह से एलडीआर तक नहीं पहुंचता है, जिसके परिणामस्वरूप गलत स्विचिंग और दोलन हो सकते हैं।

हिस्सों की सूची

• R1, R2, R3 = 2K2,
• वीआर 1 = 10 के प्रीसेट,
• C1 = 100uF / 25V,
• C2 = 10uF / 25V,
• डी 1 ---- डी 6 = 1 एन 4007
• T1, T2 = BC547,
• रिले = 12 वोल्ट, 400 ओम, एसपीडीटी,
• LDR = परिवेश प्रकाश पर 10K से 47K प्रतिरोध के साथ किसी भी प्रकार।
• ट्रांसफार्मर = 0-12V, 200mA

पीसीबी डिजाइन

Opamp आईसी 741 का उपयोग करना

ऊपर वर्णित स्वचालित अंधेरे सक्रिय स्ट्रीट लैंप सर्किट का उपयोग करके भी बनाया जा सकता है ऑप एंप , नीचे दिखाए गए रूप में:

काम करने का विवरण

यहाँ IC 741 को एक तुलनित्र के रूप में डिज़ाइन किया गया है, जिसमें इसकी नॉन-इनवर्टिंग पिन # 3 इस पिनआउट पर ट्रिगरिंग संदर्भ बनाने के लिए 10k प्रीसेट या पॉट से जुड़ी है।

पिन # 2 जो कि IC का इनवर्टरिंग इनपुट है, को एक लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर या LDR और 100K रेसिस्टर द्वारा बनाए गए संभावित डिवाइडर नेटवर्क से कॉन्फ़िगर किया गया है।

10K पूर्व निर्धारित शुरू में इस तरह समायोजित किया जाता है कि जब LDR पर परिवेशी प्रकाश वांछित अंधेरे सीमा तक पहुंच जाता है, तो पिन # 6 उच्च होता है। यह कुछ कौशल और धैर्य के साथ किया जाता है जब तक कि प्रीसेट को धीरे-धीरे आगे बढ़ाते हुए पिन # 6 केवल उच्च नहीं हो जाता है, जिसे कनेक्टेड रिले के स्विचिंग ऑन और लाल एलईडी की रोशनी द्वारा पहचाना जाता है।

यह एक बंद कमरे के अंदर LDR पर कृत्रिम अंधेरे दहलीज प्रकाश स्तर बनाने और उद्देश्य के लिए मंद प्रकाश का उपयोग करके किया जाना चाहिए।

एक बार पूर्व निर्धारित होने के बाद, इसे कुछ एपॉक्सी गोंद के साथ सील किया जा सकता है ताकि समायोजन स्थिर और अपरिवर्तित रहे।

इसके बाद सर्किट को पावर देने के लिए एक 12V एडॉप्टर के साथ उपयुक्त बॉक्स के अंदर संलग्न किया जा सकता है, और रिले संपर्कों को वांछित रोड लैंप के साथ तार दिया जाता है।

यह सुनिश्चित करने के लिए ध्यान रखा जाना चाहिए कि दीपक की रोशनी एलडीआर तक कभी नहीं पहुंचती है, अन्यथा यह एक निरंतर दोलनों या दीपक की टिमटिमा का नेतृत्व कर सकता है जैसे ही यह गोधूलि पर शुरू होता है।