Rangkaian Lampu Jalan PJU LED 40 Watt Otomatis

Artikel berikut membahas tentang konstruksi rangkaian lampu jalan LED otomatis 40 watt yang menarik, yang secara otomatis AKTIF pada malam hari, dan MATI pada siang hari (desain saya). Pada siang hari baterai built-in diisi melalui panel surya, setelah diisi, baterai yang sama digunakan untuk menyalakan lampu LED di malam hari untuk menerangi jalan.

Saat ini panel surya dan sel PV telah menjadi sangat populer dan dalam waktu dekat kita mungkin akan melihat setiap orang dari kita menggunakannya dalam beberapa cara atau cara lain dalam hidup kita. Salah satu kegunaan penting dari perangkat ini telah di bidang penerangan jalan.

Sirkuit yang telah dibahas di sini memiliki sebagian besar spesifikasi standar yang disertakan dengannya, data berikut menjelaskannya secara lebih terperinci:

Spesifikasi Lampu LED

• Voltase: 12 volt (Baterai 12V / 26AH)
• Konsumsi Saat Ini: 3,2 Amps @ 12 volt,
• Konsumsi Daya: 39 watt kali 39nos dari 1 watt LED
• Intensitas Cahaya: Sekitar 2000 lm (lumens)

Spesifikasi Pengisi Daya / Pengontrol

• Input: 32 volt dari panel surya ditentukan dengan tegangan sirkuit terbuka sekitar 32 volt, dan arus hubung singkat 5 hingga 7 Amps.
• Keluaran: Max. 14,3 volt, arus dibatasi hingga 4,4 Amps
• Baterai Penuh - Dipotong pada 14,3 volt (diatur oleh P2).
• Baterai Lemah - Dipotong pada 11,04 volt (diatur oleh P1).
• Baterai diisi pada tingkat C / 5 dengan tegangan float dibatasi hingga 13,4 volt setelah 'baterai terputus penuh'.
• Pengalihan Siang / Malam Otomatis dengan Sensor LDR (diatur dengan memilih R10 secara tepat).

Pada bagian pertama artikel ini kita akan mempelajari tahap pengisi daya / pengontrol surya dan rangkaian cut-off tegangan tinggi / rendah yang sesuai, dan juga bagian cut-off siang / malam otomatis.

Desain di atas dapat lebih disederhanakan dengan menghilangkan tahap IC 555 dan dengan menghubungkan transistor terputus relai waktu siang hari langsung dengan panel surya positif, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Daftar Bagian

• R1, R3, R4, R12 = 10k
• R5 = 240 OHMS
• P1, P2 = 10K preset
• P3 = 10k pot atau preset
• R10 = 470K,
• R9 = 2M2
• R11 = 100K
• R8 = 10 OHMS 2 WATT
• T1 ---- T4 = BC547
• A1 / A2 = 1/2 IC324
• SEMUA DIODE ZENER = 4.7V, 1/2 WATT
• D1 - D3, D6 = 1N4007
• D4, D5 = 6AMP DIODES
• IC2 = IC555
• IC1 = LM338
• RELAY = 12V, 400 OHMS, SPDT
• BATERAI = 12V, 26AH
• PANEL SURYA = 21V SIRKUIT TERBUKA, 7AMP @SHORT SIRKUIT.

Tahapan Pengisi Daya / Pengontrol Tenaga Surya, Pemutusan Baterai Tinggi / Rendah, dan Detektor Cahaya Sekitar:

HATI HATI : Pengontrol muatan adalah suatu keharusan untuk semua sistem lampu jalan. Anda mungkin menemukan desain lain di internet tanpa fitur ini, abaikan saja. Itu bisa berbahaya untuk baterai!

Mengacu pada diagram rangkaian lampu jalan 40 watt di atas, tegangan panel diatur dan distabilkan hingga 14,4 volt yang dibutuhkan oleh IC LM 338.

P3 digunakan untuk mengatur tegangan output tepat 14,3 volt atau di suatu tempat di dekatnya.

R6 dan R7 membentuk komponen pembatas arus dan harus dihitung dengan tepat seperti yang dibahas di rangkaian pengatur tegangan panel surya ini .

Tegangan yang distabilkan selanjutnya diterapkan ke kontrol tegangan / muatan dan tahapan terkait.

Dua opamp A1 dan A2 disambungkan dengan konfigurasi sebaliknya, yang berarti output A1 menjadi tinggi ketika nilai tegangan berlebih yang ditentukan sebelumnya terdeteksi, sedangkan keluaran A2 menjadi tinggi pada deteksi ambang tegangan rendah yang telah ditentukan sebelumnya.

Ambang batas tegangan tinggi dan rendah di atas ditetapkan dengan tepat oleh preset P2 dan P1 masing-masing.

Transistor T1 dan T2 merespons sesuai dengan keluaran di atas dari opamp dan mengaktifkan relai masing-masing untuk mengontrol tingkat pengisian daya baterai yang terhubung dengan memperhatikan parameter yang diberikan.

Relai yang terhubung ke T1 secara khusus mengontrol batas kelebihan muatan baterai.

Relai yang terhubung ke T3 bertanggung jawab untuk menahan tegangan ke panggung lampu LED. Selama tegangan baterai berada di atas ambang batas tegangan rendah dan selama tidak ada cahaya sekitar di sekitar sistem, relai ini membuat lampu tetap ON, modul LED akan langsung MATI jika kondisi yang ditentukan tidak terpenuhi.

Operasi Sirkuit

IC1 bersama dengan bagian terkait membentuk sirkuit detektor cahaya, outputnya menjadi tinggi dengan adanya cahaya sekitar dan sebaliknya.

Asumsikan waktu siang hari dan baterai yang kosong sebagian pada 11.8V terhubung ke titik yang relevan, juga asumsikan pemutusan tegangan tinggi harus disetel pada 14.4V. Pada sakelar daya ON (baik dari panel surya atau sumber DC eksternal), baterai mulai mengisi daya melalui kontak N / C relai.

Sejak hari itu, output IC1 tinggi, yang mengaktifkan T3. Relai yang terhubung ke T3 menahan tegangan baterai dan mencegahnya mencapai modul LED dan lampu tetap MATI.

Setelah baterai terisi penuh, output A1 menjadi tinggi dengan menyalakan T1 dan relai terkait.

Ini memutuskan baterai dari tegangan pengisian.

Situasi di atas mengunci ON dengan bantuan tegangan umpan balik dari kontak N / O relai di atas ke basis T1.

Kait tetap ada hingga kondisi tegangan rendah tercapai, saat T2 dinyalakan, membumikan biasing T1 dan mengembalikan relai atas ke mode pengisian daya.

Ini menyimpulkan pengontrol tinggi / rendah baterai kami dan tahapan sensor cahaya dari rangkaian sistem lampu jalan surya otomatis 40 watt yang diusulkan.

Pembahasan berikut menjelaskan prosedur pembuatan rangkaian modul LED terkontrol PWM.

Sirkuit yang ditunjukkan di bawah ini mewakili modul lampu LED yang terdiri dari 39 nos. LED berdaya terang tinggi 1 watt / 350 mA. Seluruh array dibuat dengan menghubungkan 13 jumlah koneksi seri secara paralel, terdiri dari 3 LED di setiap seri.

Bagaimana itu bekerja

Susunan LED di atas cukup standar dalam konfigurasinya dan tidak terlalu mementingkan fokus.

Bagian penting sebenarnya dari rangkaian ini adalah bagian IC 555, yang dikonfigurasi dalam mode multivibrator astabil yang khas.

Dalam mode ini, pin keluaran # 3 dari IC menghasilkan bentuk gelombang PWM tertentu yang dapat disesuaikan dengan mengatur siklus kerja IC secara tepat.

Siklus kerja konfigurasi ini disesuaikan dengan mengatur P1 sesuai preferensi.

Karena pengaturan P1 juga menentukan tingkat iluminasi LED, maka harus dilakukan dengan hati-hati untuk menghasilkan hasil yang paling optimal dari LED. P1 juga menjadi kontrol peredupan modul LED.

Dimasukkannya desain PWM di sini memainkan peran kunci karena secara drastis mengurangi konsumsi daya dari LED yang terhubung.

Jika modul LED akan dihubungkan langsung ke baterai tanpa tahap IC 555, LED akan mengkonsumsi 36 watt yang ditentukan penuh.

Dengan driver PWM yang beroperasi, modul LED sekarang hanya mengkonsumsi sekitar 1/3 daya, yaitu sekitar 12 watt namun mengekstrak iluminasi maksimum yang ditentukan dari LED.

Ini terjadi karena, karena pulsa PWM yang diumpankan, transistor T1 tetap ON hanya selama 1/3 dari periode waktu normal, mengganti LED untuk jangka waktu yang lebih pendek, namun karena ketekunan penglihatan, kami menemukan LED menjadi AKTIF sepanjang waktu.

Frekuensi astabil yang tinggi membuat iluminasi menjadi sangat stabil dan tidak ada getaran yang dapat dideteksi bahkan saat penglihatan kita sedang bergerak.

Modul ini terintegrasi dengan papan pengontrol surya yang telah dibahas sebelumnya.

Positif dan negatif dari rangkaian yang diperlihatkan hanya perlu dihubungkan ke titik-titik yang relevan di atas papan pengontrol surya.

Demikianlah penjelasan dari keseluruhan usulan proyek rangkaian lampu jalan LED tenaga surya otomatis 40 watt.

Jika Anda memiliki pertanyaan, Anda dapat mengungkapkannya melalui komentar Anda.

MEMPERBARUI: Teori di atas tentang melihat iluminasi tinggi dengan konsumsi lebih rendah karena ketekunan penglihatan adalah salah. Jadi sayangnya pengontrol PWM ini hanya berfungsi sebagai pengontrol kecerahan dan tidak lebih!

Diagram sirkuit untuk pengontrol PWM lampu jalan LED

Daftar Bagian

• R1 = 100K
• P1 = pot 100K
• C1 = 680pF
• C2 = 0,01uF
• R2 = 4K7
• T1 = TIP122
• R3 ---- R14 = 10 Ohm, 2watt
• LED = 1 watt, 350 mA, putih dingin
• IC1 = IC555

Dalam prototipe terakhir, LED dipasang pada PCB jenis heatsink berbasis aluminium khusus, sangat disarankan, tanpanya masa pakai LED akan memburuk.

Gambar Prototipe

Prototipe lampu jalan dengan inovasi swagatam

Sirkuit Lampu Jalan Paling Sederhana

Jika Anda pendatang baru dan sedang mencari sistem lampu jalan otomatis sederhana, mungkin desain berikut ini dapat memenuhi kebutuhan Anda.

Sirkuit lampu jalan otomatis paling sederhana ini dapat dirakit dengan cepat oleh pemula dan dipasang untuk mencapai hasil yang diinginkan.

Dibangun dengan konsep yang diaktifkan cahaya, sirkuit ini dapat digunakan untuk secara otomatis MENGAKTIFKAN dan MEMATIKAN lampu jalan raya atau sekelompok lampu sebagai respons terhadap tingkat cahaya sekitar yang bervariasi.

Itu unit listrik sekali dibangun dapat digunakan untuk mematikan lampu saat fajar menyingsing dan menyalakannya saat senja tiba.

Bagaimana itu bekerja

Sirkuit bisa digunakan sebagai otomatis lampu dioperasikan siang malam sistem pengontrol atau sakelar aktif lampu sederhana. Mari kita coba memahami fungsi sirkuit yang berguna ini dan bagaimana membuatnya sangat sederhana:

Mengacu pada diagram rangkaian, kita dapat melihat konfigurasi yang sangat sederhana yang hanya terdiri dari beberapa transistor dan relai, yang merupakan bagian kontrol dasar dari rangkaian.

Tentu kita tidak bisa melupakan LDR yang merupakan komponen penginderaan utama dari rangkaian. Transistor pada dasarnya diatur sedemikian rupa sehingga keduanya saling melengkapi secara berlawanan, artinya ketika transistor sisi kiri bekerja, transistor sisi kanan mati dan sebaliknya.

T1 transistor sisi kiri dipasang sebagai pembanding tegangan menggunakan jaringan resistif. Resistor di lengan atas adalah LDR dan resistor lengan bawah adalah preset yang digunakan untuk mengatur nilai ambang batas atau level. T2 disusun sebagai inverter, dan membalikkan respons yang diterima dari T1.

Bagaimana LDR Bekerja

Awalnya, dengan asumsi level cahaya kurang, maka LDR mempertahankan ketahanan yang tinggi tingkat di atasnya, yang tidak memungkinkan arus yang cukup untuk mencapai basis transistor T1.

Hal ini memungkinkan level potensial di kolektor untuk memenuhi T2 dan akibatnya relai tetap aktif dalam kondisi ini.

Ketika level cahaya meningkat dan menjadi cukup besar pada LDR, level resistansinya turun, ini memungkinkan lebih banyak arus untuk melewatinya yang akhirnya mencapai dasar T1.

Bagaimana Transistor Merespon LDR

Transistor T1 bekerja, menarik potensi kolektornya ke ground. Ini menghambat konduksi transistor T2, mematikan relai beban kolektor dan lampu yang terhubung.

Rincian Catu Daya

Catu daya adalah standar transformator , jembatan, jaringan kapasitor, yang mensuplai a bersihkan DC ke sirkuit untuk melaksanakan tindakan yang diusulkan.

Seluruh rangkaian dapat dibangun di atas sepotong kecil papan vero dan seluruh unit bersama dengan catu daya dapat ditempatkan di dalam kotak plastik kecil yang kokoh.

Bagaimana LDR Diposisikan

LDR harus ditempatkan di luar kotak, yang berarti permukaan penginderaannya harus diekspos ke area sekitar dari mana tingkat cahaya diperlukan untuk penginderaan.

Perhatian harus diberikan agar cahaya dari lampu tidak mencapai LDR dengan cara apa pun, yang dapat mengakibatkan peralihan dan osilasi yang salah.

Daftar Bagian

• R1, R2, R3 = 2K2,
• VR1 = 10K preset,
• C1 = 100uF / 25V,
• C2 = 10uF / 25V,
• D1 ---- D6 = 1N4007
• T1, T2 = BC547,
• Relai = 12 volt, 400 Ohm, SPDT,
• LDR = semua tipe dengan resistansi 10K hingga 47K pada cahaya sekitar.
• Transformer = 0-12V, 200mA

Desain PCB

Menggunakan opamp IC 741

Rangkaian lampu jalan yang diaktifkan kegelapan otomatis dijelaskan di atas juga dapat dibuat dengan menggunakan opamp , seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Deskripsi Kerja

Di sini IC 741 dirancang sebagai pembanding, di mana pin non-pembalik # 3 dihubungkan ke preset atau pot 10k untuk membuat referensi pemicu pada pinout ini.

Pin # 2 yang merupakan input pembalik dari IC dikonfigurasi dengan jaringan pembagi potensial yang dibuat oleh resistor bergantung cahaya atau LDR dan resistor 100K.

Prasetel 10K pada awalnya disetel sedemikian rupa sehingga ketika cahaya sekitar di LDR mencapai ambang kegelapan yang diinginkan, pin # 6 menjadi tinggi. Hal ini dilakukan dengan beberapa keterampilan dan kesabaran dengan menggerakkan prasetel secara perlahan hingga pin # 6 tinggi, yang diidentifikasi dengan menyalakan relai yang terhubung dan penerangan LED merah.

Ini harus dilakukan dengan membuat tingkat cahaya ambang kegelapan buatan pada LDR di dalam ruangan tertutup dan dengan menggunakan cahaya redup untuk tujuan tersebut.

Setelah preset disetel, itu mungkin disegel dengan lem epoksi sehingga penyetelan tetap tetap dan tidak berubah.

Setelah ini, sirkuit dapat ditutup di dalam kotak yang sesuai dengan adaptor 12V untuk memberi daya pada sirkuit, dan kontak relai dihubungkan dengan lampu jalan yang diinginkan.

Perhatian harus diberikan untuk memastikan bahwa penerangan lampu tidak pernah mencapai LDR, jika tidak maka dapat menyebabkan osilasi terus-menerus atau kedipan lampu segera setelah terpicu pada saat senja.