シンプルなソーラー充電器は、太陽エネルギーを介してバッテリーをすばやく安価に充電できる小さなデバイスです。

シンプルなソーラー充電器には、次の3つの基本機能が組み込まれている必要があります。

それは低コストでなければなりません。
レイマンフレンドリーで、簡単に構築できます。
基本的なバッテリー充電のニーズを満たすのに十分な効率が必要です。

投稿では、IC LM338、トランジスタ、MOSFET、バックコンバータなどを使用した9つの最高でシンプルな太陽電池充電器回路について包括的に説明しています。これらの回路は、素人でも構築および設置できます。すべてのタイプのバッテリーを充電するおよびその他の関連機器の操作

概要概要

ソーラーパネル私たちにとって目新しいものではなく、今日ではすべての分野で広く採用されています。太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するこのデバイスの主な特性は非常に人気があり、現在、すべての電力危機または不足に対する将来の解決策として強く検討されています。

太陽エネルギーは、電気機器に電力を供給するために直接使用することも、後で使用するために適切なストレージデバイスに単に保存することもできます。

通常、電力を効率的に蓄える方法は1つしかなく、それは充電式バッテリーを使用することです。

充電式バッテリーは、後で使用するために電気エネルギーを収集または保存するための最良かつ最も効率的な方法です。

太陽電池やソーラーパネルからのエネルギーも効果的に蓄えることができるので、通常は太陽が沈んだ後や暗くなったとき、そして蓄えられた電力が照明を操作するために非常に必要になったときに、自分の好みに応じて使用できます。

非常に単純に見えるかもしれませんが、2つの理由により、ソーラーパネルからバッテリーを充電することは決して簡単ではありません。

ソーラーパネルからの電圧は、入射する太陽光線に応じて大きく変化する可能性があります。

上記と同じ理由により、電流も変動します。

上記の2つの理由により、一般的な充電式バッテリーの充電パラメーターは非常に予測不可能で危険なものになる可能性があります。

更新：

次の概念を掘り下げる前に、この超簡単なソーラーバッテリー充電器を試してみてください。これにより、小さなソーラーパネルから小さな12V 7Ahバッテリーを安全かつ確実に充電できます。

必要な部品

ソーラーパネル-20V、1アンペア
IC7812-1いいえ
1N4007ダイオード-3nos
2k21 / 4ワット抵抗-1no

かっこいいですね。実際、ICとダイオードはすでに電子ジャンクボックスに収まっている可能性があるため、購入する必要があります。次に、これらを最終的な結果に合わせて構成する方法を見てみましょう。

バッテリーを11Vから14Vまで充電するのにかかる推定時間は約8時間です。

私たちが知っているように、IC 7812は出力で固定12Vを生成し、12Vバッテリーの充電には使用できません。グランド（GND）端子に接続された3つのダイオードは、この問題に対処し、IC出力を約12 + 0.7 + 0.7 + 0.7 V = 14.1 Vにアップグレードするために特別に導入されています。これは、12Vの充電に必要なものです。完全にバッテリー。

各ダイオードの両端で0.7Vが低下すると、規定のレベルでICの接地しきい値が上がり、ICは出力を12Vではなく14.1Vに調整します。2k2抵抗は、ダイオードをアクティブ化またはバイアスして、意図した2.1Vの合計降下を強制します。

さらにシンプルにする

さらにシンプルなソーラー充電器をお探しの場合は、以下に示すように、適切な定格のソーラーパネルをブロッキングダイオードを介して対応するバッテリーに直接接続することほど簡単なことはありません。

上記の設計にはレギュレーターは組み込まれていませんが、パネルの電流出力は公称値であるため機能します。この値は、太陽の位置が変わると劣化するだけです。

ただし、完全に放電されていないバッテリーの場合、バッテリーはすぐに充電される傾向があり、危険なレベルまで長時間充電され続けるため、上記の簡単なセットアップはバッテリーに害を及ぼす可能性があります。

1）ソーラーコントローラーとしてLM338を使用する

しかし、のような現代の非常に用途の広いチップのおかげで LM338およびLM317 、上記の状況を非常に効果的に処理できるため、ソーラーパネルを介したすべての充電式バッテリーの充電プロセスは非常に安全で望ましいものになります。

IC LM338を使用した、単純なLM338太陽電池充電器の回路を以下に示します。

回路図は、を使用した簡単なセットアップを示しています。 IC LM 338 これは、標準の安定化電源モードで構成されています。

電流制御機能の使用

デザインの特徴は、それが組み込まれていることです電流制御機能も。

これは、太陽光線の強度が比例して増加するときに通常発生する可能性がある入力で電流が増加する傾向がある場合、充電器の電圧が比例して低下し、電流を指定された定格に引き下げることを意味します。

図からわかるように、トランジスタBC547のコレクタ/エミッタはADJとグランドの間に接続されており、電流制御アクションの開始を担当します。

入力電流が増加すると、バッテリーはより多くの電流を引き込み始めます。これにより、R3の両端に電圧が発生し、トランジスタの対応するベースドライブに変換されます。

トランジスタはCLM338を介して電圧を伝導および補正するため、バッテリの安全要件に従って電流レートが調整されます。

電流制限式：

R3は次の式で計算できます

R3 = 0.7 /最大電流制限

上記で説明した単純な太陽電池充電回路のPCB設計を以下に示します。

メーターと入力ダイオードはPCBに含まれていません。

2）1ドルのソーラーバッテリー充電回路

2番目の設計は、安価で効果的な、1ドル未満の安価で効果的なソーラー充電器回路を説明しています。これは、効率的な太陽電池充電を利用するために素人でも構築できます。

適度に効果的なソーラー充電器をセットアップするには、ソーラーパネルパネル、セレクタースイッチ、およびいくつかのダイオードだけが必要になります。

最大電力点追従制御とは何ですか？

素人にとって、これは理解するには複雑すぎて洗練されたものであり、極端な電子機器を含むシステムです。

ある意味で、MPPTは、ソーラーパネルのV / I曲線を変更せずにバッテリーの充電を最適化することを目的とした、洗練されたハイエンドデバイスです。

簡単に言えば、 MPPTは瞬間的な最大利用可能電圧を追跡しますソーラーパネルから、パネル電圧が影響を受けないように、または負荷から離れるようにバッテリーの充電率を調整します。

簡単に言えば、ソーラーパネルは、その最大瞬時電圧が、充電されている接続されたバッテリー電圧の近くに引き下げられない場合に最も効率的に機能します。

たとえば、ソーラーパネルの開回路電圧が20Vで、充電するバッテリーの定格が12Vの場合、2つを直接接続すると、パネル電圧がバッテリー電圧まで低下し、効率が悪くなります。。

逆に、パネル電圧を変更せずに、可能な限り最良の充電オプションを抽出できる場合は、システムがMPPT原理で動作するようになります。

つまり、パネルの電圧に影響を与えたり低下させたりすることなく、バッテリーを最適に充電することがすべてです。

上記の条件を実装するための1つの簡単でゼロコストの方法があります。

開回路電圧がバッテリー充電電圧と一致するソーラーパネルを選択してください。の意味 12Vバッテリー 15Vのパネルを選択すると、両方のパラメーターが最大限に最適化されます。

ただし、ソーラーパネルは一定の出力を生成することはなく、太陽光線の位置の変化に応じて電力レベルが低下する傾向があるため、実際には上記の条件を達成するのは難しい場合があります。

そのため、日中の条件が悪い場合でもバッテリーの充電を維持できるように、常にはるかに高い定格のソーラーパネルが推奨されます。

とは言っても、高価なMPPTシステムを購入する必要は決してありませんが、数ドルを費やすことで同様の結果を得ることができます。以下の説明により、手順が明確になります。

回路のしくみ

上で説明したように、パネルへの不要な負荷を回避するために、PV電圧とバッテリー電圧を理想的に一致させる条件を設定する必要があります。

これは、いくつかのダイオード、安価な電圧計、または既存のマルチメータとロータリースイッチを使用して行うことができます。もちろん、1ドル前後では、自動化されるとは期待できません。スイッチを1日に何度も操作する必要がある場合があります。

整流ダイオードの順方向電圧降下は約0.6ボルトであることがわかっているため、多数のダイオードを直列に追加することで、接続されたバッテリー電圧にパネルが引きずられるのを防ぐことができます。

以下に示す回路ディガラムを参照すると、示されている安価なコンポーネントを使用して、かっこいい小さなMPPT充電器を配置できます。

図では、パネルの開回路電圧が20Vで、バッテリーの定格が12Vであると仮定します。

それらを直接接続すると、パネル電圧がバッテリーレベルまで引き下げられ、不適切になります。

9個のダイオードを直列に追加することにより、パネルが負荷を受けてバッテリー電圧に引きずられるのを効果的に分離し、それでも最大充電電流を抽出します。

組み合わされたダイオードの合計順方向降下は約5Vであり、さらにバッテリー充電電圧14.4Vは約20Vになります。つまり、ピーク日照時にすべてのダイオードを直列に接続すると、パネル電圧はわずかに低下して約19Vになり、効率的です。バッテリーの充電。

ここで、太陽が沈み始め、パネル電圧が定格電圧を下回ったと仮定します。これは、接続された電圧計で監視でき、バッテリーが最適な電力を受け取って回復するまで、いくつかのダイオードをスキップします。

パネル電圧の正に関連して示されている矢印記号は、直列のダイオードの推奨選択のためにロータリースイッチに置き換えることができます。

上記の状況を実装すると、高価なデバイスを使用せずに、明確なMPPT充電条件を効果的にシミュレートできます。より多くのダイオードを直列に含めるだけで、すべてのタイプのパネルとバッテリーに対してこれを行うことができます。

3）10W / 20W / 30W / 50W白色高出力SMDLED用のソーラー充電器およびドライバー回路

3番目のアイデアは、バッテリー充電回路を備えたシンプルなソーラーLEDを構築する方法を教えてくれますハイパワーLED（SMD）の点灯 10ワットから50ワットのオーダーで点灯します。 SMD LEDは、安価なLM 338電流リミッターステージを使用して、熱および過電流から完全に保護されています。このアイデアは、サルファラーズ・アフマド氏から要請されました。

技術仕様

基本的に私は35年前にドイツから認定された機械エンジニアであり、長年海外で働き、故郷の個人的な問題のために何年も前に去りました。
ご迷惑をおかけして申し訳ありませんが、私はあなたの電子機器の能力と専門知識、そして私のような始まりを助け、導くための誠実さを知っています.12vdcのどこかでこの回路を見ました。
私はSMD、12v 10ワット、キャップ1000uf、16ボルトとブリッジ整流器を取り付けました。その部品番号を見ることができます。整流器のライトをオンにすると、両方のSMDも熱くなり始めます。これらのライトを長時間点灯したままにすると、SMDと整流器が損傷する可能性があります。問題がどこにあるのかわかりません。あなたは私を助けるかもしれません。

“DIY可変DC電源 ”

私は車のポーチにライトがあり、ディスクでオンになり、夜明けにオフになります。残念ながら、電気がないときの負荷制限のため、このライトは電気が戻るまでオフのままです。
ライトがオフになるとすぐにSMDライトがオンになるように、LDRに少なくとも2つのSMD（12ボルト）を取り付けたいと思います。車のポーチの他の場所に2つの同様のライトを追加して、全体を点灯させたいと思います。これら4つのSMDライトをすべて、UPS回路から電力を得る12ボルトの電源に接続すると思います。
もちろん、頻繁な負荷制限のために完全に充電されていないUPSバッテリーに追加の負荷がかかります。他の最良の解決策は、12ボルトのソーラーパネルを設置し、これら4つのSMDライトすべてを取り付けることです。バッテリーを充電し、ライトのオン/オフを切り替えます。
このソーラーパネルは、これらのライトを一晩中保持でき、夜明けにオフになるはずです。また、この回路/プロジェクトの詳細を教えてください。
残念ながら、私たちの地元の市場では電子機器やソーラー製品の販売者が私に助けを与えることをいとわないので、私はあなたに手紙を書いています、それらのどれも技術的な資格がないようで、彼らはただ望んでいます彼らの部品を売るために。

サルファラーズアフマド
パキスタン、ラワルピンディ

デザイン

上に示した自動充電器付きの10ワットから50ワットのSMDソーラーLEDライト回路では、次の段階が見られます。

ソーラーパネルへ
いくつかの電流制御LM338レギュレータ回路
切り替えリレー
充電式バッテリー
および40ワットのLEDSMDモジュール

上記の段階は、以下の説明された方法で統合されます。

2つのLM338ステージは、標準の電流レギュレータモードで構成され、それぞれの電流検出抵抗を使用して、関連する接続された負荷の電流制御出力を確保します。

左側のLM338の負荷は、このLM338ステージとソーラーパネル入力ソースから充電されるバッテリーです。抵抗Rxは、バッテリーが規定量の電流を受け取り、過駆動または過充電されないように計算されます。

右側のLM338にはLEDモジュールが搭載されており、ここでもRyは、熱暴走の状況からデバイスを保護するために、モジュールに正しい指定量の電流が供給されていることを確認します。

ソーラーパネルの電圧仕様は、18Vから24Vの間のどこでもかまいません。

リレーは回路に導入され、LEDモジュールで配線されているため、夜間またはソーラーパネルが必要な電力を生成するためのしきい値を下回っているときにのみオンになります。

太陽電圧が利用可能である限り、リレーは通電されたままで、LEDモジュールをバッテリーから分離し、40ワットのLEDモジュールが日中およびバッテリーの充電中に遮断されたままになるようにします。

夕暮れ後、太陽電圧が十分に低くなると、リレーはN / O位置を保持できなくなり、N / C切り替えに切り替わり、バッテリーをLEDモジュールに接続し、利用可能な完全に充電された状態でアレイを照らします。バッテリー電源。

LEDモジュールには、モジュールから最適な結果を達成し、デバイスの寿命と明るさを長くするために十分な大きさのヒートシンクが取り付けられていることがわかります。

抵抗値の計算

示された制限抵抗は、与えられた式から計算できます。

Rx = 1.25 /バッテリー充電電流

Ry = 1.25 / LED電流定格。

バッテリーが40AH鉛蓄電池であると仮定すると、好ましい充電電流は4アンペアである必要があります。

したがって、Rx = 1.25 / 4 = 0.31オーム

ワット数= 1.25 x 4 = 5ワット

LED電流は、その総ワット数を定格電圧で割ることによって求めることができます。つまり、40/12 = 3.3アンペアです。

したがって、Ry = 1.25 / 3 = 0.4オーム

ワット数= 1.25 x 3 = 3.75ワットまたは4ワット。

バッテリからの入力電圧はLEDモジュールの指定された12V制限と同等であり、したがって安全制限を超えることはできないため、制限抵抗は10ワットLEDには使用されません。

上記の説明は、自動充電器を備えた有用なソーラーLED光回路を作成するためにICLM338を簡単に使用する方法を示しています。

4）リレーを使用した自動ソーラーライト回路

4番目の自動ソーラーライト回路には、日中またはソーラーパネルが発電している間はバッテリーを充電するためのスイッチとして、またパネルがアクティブでないときに接続されたLEDを点灯するためのスイッチとして単一のリレーが組み込まれています。

リレー切り替えへのアップグレード

簡単な説明をした私の以前の記事の1つでソーラーガーデンライトサーキット、スイッチング動作にはシングルトランジスタを採用しました。

以前の回路の欠点の1つは、バッテリーの充電が調整されていないことです。ただし、バッテリーが完全に充電されることはないため、厳密には必須ではない場合があります。この点については、改善が必要な場合があります。

以前の回路のもう1つの関連する欠点は、低電力仕様であり、高電力バッテリーとLEDの使用を制限しています。

次の回路は、リレーとエミッタフォロワトランジスタステージの助けを借りて、上記の2つの問題の両方を効果的に解決します。

回路図

使い方

最適な日光が当たっている間、リレーはパネルから十分な電力を受け取り、N / O接点がアクティブな状態でオンのままになります。

これにより、バッテリーはトランジスタエミッタフォロワ電圧レギュレータを介して充電電圧を取得できます。

ザ・エミッタフォロワ設計は、TIP122、抵抗、およびツェナーダイオードを使用して構成されます。抵抗はトランジスタが導通するために必要なバイアスを提供し、ツェナーダイオード値はエミッタ電圧をクランプし、ツェナー電圧値のすぐ下に制御されます。

したがって、ツェナー値は、接続されたバッテリーの充電電圧に一致するように適切に選択されます。

6Vバッテリーの場合、ツェナー電圧は7.5Vとして選択でき、12Vバッテリーの場合、ツェナー電圧は約15Vなどになります。

エミッタフォロワは、割り当てられた充電制限を超えてバッテリーが過充電されないようにします。

夕方、太陽光の大幅な低下が検出されると、リレーは必要な最小保持電圧から抑制され、N / O接点からN / C接点にシフトします。

上記のリレー切り替えにより、バッテリーは充電モードからLEDモードに瞬時に戻り、バッテリー電圧によってLEDが点灯します。

のパーツリスト 6V / 4AH リレー切り替えを使用した自動ソーラーライト回路

ソーラーパネル= 9V、1アンペア
リレー= 6V / 200mA
Rx = 10オーム/ 2ワット
ツェナーダイオード= 7.5V、1/2ワット

5）トランジスタ式ソーラー充電器コントローラー回路

以下に示す5番目のアイデアは、トランジスタのみを使用した自動カットオフを備えた単純なソーラー充電器回路の詳細です。このアイデアはムバラク・イドリス氏から依頼されました。

回路の目的と要件

12v、28.8AHのリチウムイオン電池、ソーラーパネルを電源として使用する自動充電コントローラーを作っていただけませんか。最大太陽光で4.5Aで17vです。
充電コントローラーは、過充電保護と低バッテリーカットオフを備えている必要があり、回路は、ICまたはマイクロコントローラーなしで初心者のために簡単に実行できる必要があります。
回路は、電圧リファレンス用のスイッチおよびツェナーとしてリレーまたはbjtトランジスタを使用する必要があります。お返事をお待ちしております。

デザイン

PCB設計（コンポーネント側）

トランジスタを使用した上記の単純なソーラー充電器回路を参照すると、フル充電充電レベルとそれより低いレベルの自動カットオフは、コンパレータとして構成された2つのBJTを介して行われます。

以前を思い出してくださいトランジスタを使用したローバッテリインジケータ回路、2つのトランジスタと他のいくつかの受動部品を使用して、バッテリレベルが低いことが示されました。

ここでは、バッテリーレベルの検知と、ソーラーパネルと接続された負荷全体でのバッテリーの必要な切り替えを強制するために同じ設計を採用しています。

最初に部分的に放電したバッテリーがあり、左から最初のBC547が導通を停止し（これはベースプリセットをこのしきい値制限に調整することで設定されます）、次のBC547が導通できると仮定します。

このBC547が導通すると、TIP127がオンになり、ソーラーパネルの電圧がバッテリーに到達して充電を開始できるようになります。

上記の状況では、逆にTIP122のスイッチがオフになり、負荷が動作できなくなります。

バッテリーが充電され始めると、電源レールの両端の電圧も上昇し始め、左側のBC547がちょうど導通できるようになり、右側のBC547はそれ以上導通を停止します。

これが発生するとすぐに、TIP127は負のベース信号から抑制され、バッテリーがソーラーパネルの電圧から徐々に遮断されるように、徐々に導通を停止します。

ただし、上記の状況では、TIP122がベースバイアストリガーをゆっくりと受信し、導通を開始します。これにより、負荷がその動作に必要な電源を確実に取得できるようになります。

トランジスタを使用し、自動カットオフを備えた上記のソーラー充電器回路は、携帯電話のバッテリーや他の形態のリチウムイオンバッテリーを安全に充電するなど、あらゆる小規模のソーラーコントローラーアプリケーションに使用できます。

ために取得規制された充電供給

次の設計は、上記の回路図を安定化された充電器に変換またはアップグレードする方法を示しています。これにより、ソーラーパネルからの電圧の上昇に関係なく、バッテリーに固定および安定した出力が供給されます。

6）ソーラーポケットLEDライト回路

ここでの6番目の設計は、社会の貧しい人々や恵まれない人々が夜に家を安く照らすために使用できる、シンプルで低コストのソーラーポケットLEDライト回路を説明しています。

アイデアはR.Kさんからリクエストされました。ラオ

回路の目的と要件

9cm x 5cm x3cmの透明なプラスチックボックス[Rs.3 /-で市販]を使用して、4v1A充電式密閉型鉛蓄電池を搭載した1ワットLED / 20mALEDを使用してSOLARポケットLEDライトを作りたい[SUNCA / VICTARI]＆携帯電話充電器で充電するための設備[グリッド電流が利用可能な場合]。
バッテリーは、地方/部族のユーザーが2/3年間/規定の寿命で使用した後、使用できなくなったときに交換可能である必要があります。
これは、部族/地方の子供たちが本を照らすために使用することを目的としています。市場には、500ルピー[d.light]、200ルピー[Thrive]のLEDライトがあります。
これらのライトは、ミニソーラーパネルと10年以上の寿命の明るいLEDを備えていることを除けば良いですが、2、3年の使用後に死んだときに交換するための準備がない充電式バッテリーを備えています。資源の浪費と非倫理的。
私が想定しているプロジェクトは、バッテリーを交換でき、ローカルで低コストで入手できるプロジェクトです。ライトの価格はRs.100 / 150を超えてはなりません。
部族地域のNGOを通じて非営利で販売され、最終的には部族/農村の若者にキットを提供して村でそれらを作ります。
私は同僚と一緒に、7VEW高出力バッテリーと2x20mApirahna Ledsでいくつかのライトを作成し、それらをテストしました-それらは、0.5メートルの距離から本を照らすのに十分な30時間以上の連続照明と、4vサンスバッテリーで別のライトを持続しました小屋で調理するのに十分な光を与える1ワット350ALED。
1つのAA / AAA充電式バッテリー、9x5cmのボックスカバーに収まるミニソーラーパネル、DC-DCブースターと20mAのLEDを備えた回路を提案できますか？あなたが私に議論のためにあなたの場所に来て欲しいなら、私はそうすることができます。
https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWAでGoogleフォトで作成したライトを確認できます。ありがとうございます。

デザイン

要求に応じて、ソーラーポケットLEDライト回路はコンパクトである必要があり、DC-DCコンバーターを使用して単一の1.5AAAセルで動作し、自己調整ソーラー充電器回路。

以下に示す回路図は、おそらく上記のすべての仕様を満たしていますが、手頃な制限内にとどまっています。

回路図

デザインは基本ですジュール泥棒回路単一のペンライトセル、BJT、および標準の3.3VLEDに電力を供給するインダクタを使用します。

設計では、1ワットのLeDが示されていますが、30mAの高輝度LEDを使用することもできます。

ザ・ソーラーLED回路は、「ジュール」の最後の一滴またはセルからの電荷を絞り出すことができるため、ジュール泥棒という名前が付けられています。これは、セル内に実質的に何も残らなくなるまでLEDが点灯し続けることも意味します。ただし、ここで充電式のセルは、1V未満で放電することはお勧めしません。

設計の1.5Vバッテリー充電器は、エミッタフォロワ構成で構成された別の低電力BJTを使用して構築されています。これにより、1Kプリセットで設定されたベースの電位に正確に等しいエミッタ電圧出力を生成できます。これは、エミッタが3Vを超えるDC入力で1.8V以下を生成するように正確に設定する必要があります。

DC入力ソースは、最適な太陽光の間に3Vを超える電力を生成できるソーラーパネルであり、充電器は最大1.8Vの出力でバッテリーを充電できます。

このレベルに達すると、エミッタフォロワはセルのそれ以上の充電を単に抑制し、過充電の可能性を防ぎます。

ポケットソーラーLED光回路のインダクターは、20：20ターンの小さなフェライトリングトランスで構成されており、接続されたLEDに最適な電圧を実現するために適切に変更および最適化でき、電圧が1.2Vを下回るまで持続します。。

7）街路灯用のシンプルなソーラー充電器

ここで説明する7番目のソーラー充電器は、ソーラーLED街路灯システムが、ここに示す図の概略図を参照するだけで構築できる新しい愛好家のために特別に設計されているため、最適です。

シンプルで比較的安価な設計のため、このシステムは村の街路灯や他の同様の遠隔地で適切に使用できますが、それでも都市での使用を制限するものではありません。

このシステムの主な機能は次のとおりです。

1）電圧制御充電

2）電流制御されたLEDの動作

3）リレーは使用せず、すべてソリッドステート設計

4）低臨界電圧負荷カットオフ

5）低電圧および臨界電圧インジケータ

6）簡単にするため、また充電が制御されたレベルに制限されているため、フル充電カットオフは含まれていません。これにより、バッテリーが過充電されることはありません。

“ハイパスフィルターはどのように機能しますか ”

7）LM338のような人気のあるICとBC547のようなトランジスタを使用することで、手間のかからない調達が保証されます

8）昼夜の検知段階で、夕暮れ時に自動スイッチがオフになり、夜明けにスイッチがオンになります。

提案された単純なLED街路灯システムの全体的な回路設計を以下に示します。

回路図

T1、T2、およびP1で構成される回路ステージは、単純なものに構成されています。ローバッテリーセンサー、インジケーター回路

別の低電圧検出器ステージを形成するT3、T4および関連部品を使用して、まったく同じステージをすぐ下に見ることもできます。

T1、T2ステージはT2のコレクターに取り付けられたLEDを点灯することで13Vに低下したときにバッテリー電圧を検出し、T3、T4ステージは11V未満に達したときにバッテリー電圧を検出し、関連するLEDを点灯することで状況を示しますT4のコレクターと。

P1は、T2 LEDが12Vで点灯するように、T1 / T2ステージを調整するために使用されます。同様に、P2は、T4LEDが11V未満の電圧で点灯し始めるように調整されます。

IC1 LM338は、ソーラーパネルの電圧を正確な14Vに調整するための単純な調整電圧電源として構成されています。これは、プリセットP3を適切に調整することによって行われます。

IC1からのこの出力は、日中およびピーク日照時に街路灯のバッテリーを充電するために使用されます。

IC2は別のLM338ICであり、電流コントローラーモードで配線され、その入力ピンはバッテリーのプラスに接続され、出力はLEDモジュールに接続されます。

IC2は、バッテリーからの電流レベルを制限し、LEDモジュールに適切な量の電流を供給して、夜間のバックアップモード中に安全に動作できるようにします。

T5は、スイッチのように機能し、バッテリ電圧がクリティカルレベルに達する傾向があるときはいつでも、クリティカルローバッテリステージによってトリガーされるパワートランジスタです。

これが発生するたびに、T5のベースはT4によって即座に接地され、即座に遮断されます。 T5をシャットオフすると、LEDモジュールが点灯できるようになるため、LEDモジュールもシャットオフされます。

この状態は、バッテリーが過度に放電して損傷するのを防ぎ、保護します。このような状況では、バッテリーは、24Vを使用して主電源から外部充電する必要があります。電源は、ソーラーパネルの供給ライン、D1のカソード、およびアースに適用されます。

この電源からの電流は、バッテリーAHの約20％で指定でき、両方のLEDの点灯が停止するまでバッテリーを充電できます。

T6トランジスタとそのベース抵抗は、ソーラーパネルからの供給を検出し、パネルから適切な量の供給が利用可能である限り、LEDモジュールが無効のままであることを保証するように配置されます。つまり、T6はLEDモジュールを閉じたままにします。 LEDモジュールが十分に暗くなるまでオフにしてからオンにします。 LEDモジュールが自動的にオフになる夜明けに逆のことが起こります。 R12、R13は、LEDモジュールのオン/オフサイクルに必要なしきい値を決定するために、慎重に調整または選択する必要があります

構築する方法

この単純な街路灯システムを正常に完成させるには、説明されたステージを個別に構築し、個別に検証してから統合する必要があります。

まず、T1、T2ステージを、R1、R2、R3、R4、P1、およびLEDと一緒に組み立てます。

次に、可変電源を使用して、このT1、T2ステージに正確な13Vを印加し、LEDがちょうど点灯するようにP1を調整し、電源を少し増やして13.5Vとすると、LEDがオフになります。このテストは、この低電圧インジケータステージの正しい動作を確認します。

同じようにT3 / T4ステージを作成し、同様の方法でP2を設定して、ステージのクリティカルレベル設定となる11VでLEDが点灯できるようにします。

この後、IC1ステージに進み、P3を正しい範囲に調整することにより、その「本体」とグランドの両端の電圧を14Vに調整できます。これも、入力ピンとグランドラインに20Vまたは24Vの電源を供給することによって行う必要があります。

IC2ステージは、示されているように構築でき、この式で表される式を使用して実行できるR11の選択を除いて、セットアップ手順は必要ありません。ユニバーサル電流リミッター記事

パーツリスト

R1、R2、R3 R4、R5、R6、R7 R8、R9、R12 = 10k、1/4ワット
P1、P2、P3 = 10Kプリセット
R10 = 240オーム1/4ワット
R13 = 22K
D1、D3 = 6A4ダイオード
D2、D4 = 1N4007
T1、T2、T3、T4 = BC547
T5 = TIP142
R11 =テキストを見る
IC1、IC2 = LM338 ICTO3パッケージ
LEDモジュール= 24nos 1 WATTLEDを直列および並列接続して作成
バッテリー= 12V SMF、40 AH
ソーラーパネル= 20 / 24V、7アンペア

24ワットのLEDモジュールを作る

上記の単純なソーラー街路灯システム用の24ワットLEDモジュールは、次の画像に示すように、24個の1ワットLEDを結合するだけで構築できます。

8）過負荷保護付きソーラーパネルバックコンバータ回路

以下で説明する8番目のソーラーコンセプトでは、40〜60Vの入力から任意の低降圧電圧を取得するために使用できる単純なソーラーパネル降圧コンバータ回路について説明します。この回路は非常に効率的な電圧変換を保証します。アイデアはディーパック氏から依頼されました。

技術仕様

以下の機能を備えたDC-DCバックコンバーターを探しています。
1.入力電圧= 40〜60 VDC
2.出力電圧=安定化された12、18、および24 VDC（同じ回路からの複数の出力は必要ありません。各o / p電圧の個別の回路も問題ありません）
3.出力電流容量= 5-10A
4.出力での保護=過電流、短絡など。
5.単位操作用の小さなLEDインジケータが有利です。
回路の設計を手伝っていただければ幸いです。
宜しくお願いします、
ディーパック

デザイン

提案されている60Vから12V、24Vの降圧コンバータ回路を下の図に示します。詳細は以下に説明するように理解できます。

構成は、段階に分割できます。非安定マルチバイブレータステージとMOSFET制御のバックコンバータステージ。

BJT T1、T2は、関連する部品とともに、約20〜50kHzのレートで周波数を生成するように配線された標準のAMV回路を形成します。

Mosfet Q1は、L1およびD1とともに、C4の両端に必要な降圧電圧を実装するための標準的な降圧コンバータトポロジを形成します。

AMVは入力40Vで動作し、生成された周波数は接続されたMOSFETのゲートに供給され、L1、D1ネットワークを駆動する入力からの利用可能な電流で瞬時に発振を開始します。

上記のアクションにより、C4の両端に必要な降圧電圧が生成されます。

D2は、この電圧が30Vに固定される定格マークを超えないようにします。

この30Vの最大制限降圧電圧は、LM396電圧レギュレータにさらに供給されます。LM396電圧レギュレータは、最大10アンペアのレートで出力で最終的な目的の電圧を取得するように設定できます。

出力は、目的のバッテリーを充電するために使用できます。

回路図

パネル用の上記60V入力、12V、24V出力バックコンバーターソーラーの部品リスト。

R1 --- R5 = 10K
R6 = 240 OHMS
R7 = 10K POT
C1、C2 = 2nF
C3 = 100uF / 100V
C4 = 100uF / 50V
Q1 =任意の100V、20AMPPチャネルMOSFET
T1、T2 = BC546
D1 = 10AMPの高速回復ダイオード
D2 = 30Vツェナー1ワット
D3 = 1N4007
L1 =直径10mmのフェライトロッドに巻かれた21SWGスーパーエナメル銅線の30ターン。

9）オフグリッド生活のために設置された家庭用太陽光発電

ここで説明する9番目のユニークな設計は、離れた場所にある家にセットアップされた任意のサイズのソーラーパネル電力を実装するため、またはソーラーパネルからオフグリッド電力システムを実現するために使用できる単純な計算構成を示しています。

技術仕様

この種の回路図を用意しておく必要があると確信しています。あなたのブログを読んでいる間、私は道に迷い、私の要件に最も合うものを本当に選ぶことができませんでした。
私は自分の要件をここに入れて、それを正しく理解していることを確認しようとしています。
（これは私がこの分野に挑戦するためのパイロットプロジェクトです。私を電気知識の大きなゼロと見なすことができます。）
私の基本的な目標は、太陽光発電を最大限に活用し、電気代を最小限に抑えることです。（私はターネに滞在しています。だから、電気代を想像することができます。）それで、私が完全に私の家のために太陽光発電の照明システムを作っているかのように考えることができます。
1.十分な日光があるときはいつでも、私は人工光を必要としません。日光の強度が許容基準を下回ったときはいつでも、ライトが自動的にオンになることを望みます。
でも、就寝時に電源を切りたいのですが。私の現在の照明システム（私が照らしたい）は、2つの通常の明るいライトチューブライト（36W / 880 8000K）と4つの8WCFLで構成されています。
太陽光発電のLEDベースの照明でセットアップ全体を複製したいと思います。
私が言ったように、私は電気の分野で大きなゼロです。ですから、予想されるセットアップ費用についても教えてください。

デザイン

36ワットx2 + 8ワットは、合計で約80ワットになります。これは、ここで必要な合計消費レベルです。

現在、インドでは220 Vの主電源電圧レベルで動作するようにライトが指定されているため、ソーラーパネルの電圧をライトが点灯するために必要な仕様に変換するためにインバーターが必要になります。

また、インバーターは12 Vバッテリーと見なすことができるバッテリーを動作させる必要があるため、セットアップに不可欠なすべてのパラメーターは次の方法で計算できます。

意図された総消費量は= 80ワットです。

上記の電力は、午前6時から午後6時まで消費される可能性があります。これは、推定可能な最大期間であり、約12時間です。

80に12を掛けると、= 960ワット時になります。

これは、ソーラーパネルが1日を通して12時間という望ましい期間、これだけのワット時を生成する必要があることを意味します。

ただし、年間を通じて最適な日光が当たるとは限らないため、最適な日光の平均期間は約8時間と想定できます。

960を8で割ると、= 120ワットになります。つまり、必要なソーラーパネルは少なくとも120ワットの定格である必要があります。

パネル電圧が約18Vになるように選択された場合、電流仕様は120/18 = 6.66アンペアまたは単に7アンペアになります。

次に、インバーターに使用でき、上記のソーラーパネルで充電する必要があるバッテリーサイズを計算してみましょう。

繰り返しますが、1日の合計ワット時は約960ワットと計算されるため、これをバッテリー電圧（12 Vと想定）で割ると、960/12 = 80、つまり約80または単に100AHになります。 1日を通して（12時間）最適なパフォーマンスを得るには、必要なバッテリーの定格を12 V、100AHにする必要があります。

バッテリーを充電するためのソーラー充電コントローラーも必要です。バッテリーは約8時間充電されるため、充電率は定格AHの約8％、つまり80 x8である必要があります。％= 6.4アンペア、したがって、バッテリーの必要な安全な充電のために少なくとも7アンペアを快適に処理するように充電コントローラーを指定する必要があります。

これで、ソーラーパネル、バッテリー、インバーターの計算全体を完了しました。これらの計算は、農村地域やその他の遠隔地でのオフグリッド生活を目的とした同様のセットアップで正常に実装できます。

他のV、I仕様については、適切な結果を達成するために、上記の計算で数値が変更される場合があります。

バッテリーが不要だと感じた場合、ソーラーパネルを直接インバーターの操作に使用することもできます。

単純なソーラーパネル電圧レギュレータ回路を次の図に示します。特定のスイッチを使用して、バッテリ充電オプションを選択したり、パネルを介してインバータを直接駆動したりできます。

上記の場合、レギュレータは約7〜10アンペアの電流を生成する必要があるため、充電器の段階でLM396またはLM196を使用する必要があります。

上記のソーラーパネルレギュレーターは、接続されたソーラーパネルまたはバッテリーを介して要求されたランプに電力を供給するのに非常に適切な次の単純なインバーター回路で構成することができます。

上記のインバータ回路の部品リスト：R1、R2 = 100オーム、10ワット

R3、R4 = 15オーム10ワット

T1、T2 =ヒートシンク上のTIP35

リクエストの最後の行は、既存のCFL蛍光灯を交換およびアップグレードするために設計されたLEDバージョンを提案しています。以下に示すように、バッテリーとインバーターを削除し、LEDをソーラーレギュレーター出力と統合するだけで同じことが実装できます。

アダプターのネガを接続し、ソーラーパネルのネガと共通にする必要があります

最終的な考え

ですから、これらはこのウェブサイトから厳選された9つの基本的な太陽電池充電器のデザインでした。

さらに読むために、ブログでそのような強化されたソーラーベースのデザインをもっとたくさん見つけるでしょう。そして、はい、あなたが間違いなく私にそれを提出するかもしれない追加のアイデアがあれば、私は私たちの視聴者の読書の喜びのためにここでそれを紹介することを忘れないでしょう。

熱心な読者の1人からのフィードバック

こんにちはスワガタム、

私はあなたのサイトに出くわし、あなたの仕事はとても刺激的だと思います。私は現在、オーストラリアで4〜5年生の科学、技術、工学、数学（STEM）プログラムに取り組んでいます。このプロジェクトは、科学に対する子供たちの好奇心を高め、それが実際のアプリケーションにどのようにつながるかに焦点を当てています。

このプログラムはまた、若い学習者が実際のプロジェクト（コンテキスト）を紹介し、仲間の学校の仲間と協力して世俗的な問題を解決するエンジニアリング設計プロセスに共感をもたらします。今後3年間、私たちの焦点は、電気の背後にある科学と電気工学の実際の応用を子供たちに紹介することにあります。エンジニアが社会のより大きな利益のために現実の問題を解決する方法の紹介。

私は現在、このプログラムのオンラインコンテンツに取り組んでいます。このプログラムでは、電気の基礎、特に再生可能エネルギー、この場合は太陽光を学ぶ若い学習者（4〜6年生）に焦点を当てます。自主学習プログラムを通じて、子供たちは実際のプロジェクトに紹介されるときに、電気とエネルギーについて学び、探索します。つまり、世界中の難民キャンプに避難している子供たちに照明を提供します。 5週間のプログラムが完了すると、子供たちはチームにグループ化されてソーラーライトを組み立て、それが世界中の恵まれない子供たちに送られます。

4利益ではない教育基盤として、クラスでの実践的な活動として1ワットのソーラーライトの構築に使用できる簡単な回路図をレイアウトするための支援を求めています。また、メーカーから800個のソーラーライトキットを調達し、子供たちが組み立てますが、電気、回路、電力の計算に関する簡単なレッスンに使用するこれらのライトキットの回路図を簡略化する人が必要です。ボルト、電流、太陽エネルギーから電気エネルギーへの変換。

ご連絡をお待ちしております。今後ともよろしくお願い申し上げます。

リクエストの解決

太陽エネルギーに関して新世代を啓蒙するためのあなたの関心と真摯な努力に感謝します。
ソーラーパネルから1ワットのLEDを最小限の部品で安全に照明するために使用できる最もシンプルで効率的なLEDドライバー回路を取り付けました。
LEDには必ずヒートシンクを取り付けてください。取り付けないと、過熱によりすぐに燃焼する可能性があります。
回路は、LEDの最適な安全性を確保するために、電圧制御と電流制御されています。
さらに疑問がある場合はお知らせください。