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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Linterna sobre los elementos de una batería solar y métodos para su mejora. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía En la fig. 1.8 muestra el aspecto de una lámpara decorativa con 4 elementos RS5415.5 conectados en serie, una batería AA de 1400 mAh y un dispositivo de control de carga. Hay otros diseños que difieren en apariencia (por ejemplo, diseñados para "pegarse" (montaje vertical) directamente en el suelo en una cabaña de verano. El propósito de los diferentes tipos de lámparas puede ser diferente, la capacidad de las baterías y su tipo ( así como la potencia de la batería solar) es diferente según el diseño, pero el principio de funcionamiento es el mismo para todos. En tiempo despejado con alta actividad solar (durante el día), el dispositivo, utilizando las fotocélulas de la batería, convierte la energía solar en corriente eléctrica, que carga las baterías de bajo consumo. Cuando oscurece, la actividad solar natural disminuye y la carga de las baterías finaliza.
El circuito interno "siente" el inicio del anochecer y permite el parpadeo del elemento de luz, que es el LED naranja. Estructuralmente, el LED está hecho en un tubo de plástico mate para que parezca como si una vela estuviera parpadeando dentro de la carcasa de la lámpara. En la fig. 1.9 muestra el diseño del tubo mate en la carcasa de la linterna, en el que el LED naranja está "oculto". Gracias a las características de diseño de la carcasa, las soluciones estéticas exitosas, así como el circuito electrónico del dispositivo que controla el LED con ráfagas caóticas de pulsos, fue posible obtener el efecto de una vela parpadeante. El progreso en el campo de los nuevos elementos ligeros es irreversible. Hace unos 10 años, en todas partes se vendían lámparas especiales (calculadas para el cartucho E27 y el voltaje de la red de alumbrado era de 220 V), que producían un efecto similar al de una vela parpadeante debido al gas inerte (neón) en la bombilla de la lámpara. . Hoy, el mismo efecto se puede obtener del LED. El costo de tales linternas-lámparas es pequeño y oscila entre 3 y 10 € (Euro). En Rusia y los países vecinos, estas lámparas se venden en los departamentos de electrodomésticos, souvenirs e hipermercados.
Considere el circuito eléctrico del dispositivo y sus elementos principales. Principio de funcionamiento del dispositivo. El circuito eléctrico del dispositivo se muestra en la fig. 1.10.
El chip DA1 está estructuralmente "inundado" y en la placa de circuito impreso hay una gota de una composición sólida con tres pines. La función de este microcircuito es la generación de pulsos con una caótica tasa de repetición y ciclo de trabajo. Tan pronto como recibe energía al cerrar el circuito eléctrico con el interruptor SB1, se presentan pulsos caóticos de polaridad positiva con una amplitud de 3-1,5 V en el pin 1,6 DAI "OUT" (con baterías normalmente cargadas). La resistencia limitadora R3 limita la corriente a través del LED HL1, que realiza la función de ahorro de energía del dispositivo por la noche. Los pulsos de orden caótico de la salida del microcircuito ingresan a la base del transistor VT3, en el que se implementa el amplificador de corriente. A su vez, en los transistores VT1, VT2, se ensambla un conjunto fotosensible (fotorrelé) que controla el funcionamiento del amplificador de corriente mediante la recarga de los paneles solares. VT2 y LED HL1. En tiempo despejado o actividad solar notable en un día nublado (en resumen, durante el día), la batería solar de los elementos FB1-FB4 es un generador de CC. El voltaje total máximo en sus elementos (medido en el cátodo del diodo VD1 y el cable común) es de al menos 3,4 V. Este voltaje ingresa a la base del transistor VT1 (conectado con VT2 según el circuito Darlington, con el máximo factor de multiplicación de voltaje) a través de un divisor de voltaje en las resistencias Rl, R4. Es decir, mientras es luz, el voltaje en la batería solar es suficiente para abrir el transistor VT1 y, en consecuencia, bloquear VT2. No fluye corriente a través del transistor VT3, el LED no parpadea. Las baterías GB1, GB2 conectadas en serie, cuando SB1 está cerrada, se cargan con una pequeña corriente a través del diodo VD1, cuya segunda función es evitar que las baterías se descarguen por la noche a través de las células solares. En la hora de la tarde (oscura) del día, cuando no hay suficiente luz natural para cargar las baterías, el fotorrelé en los transistores VT1, VT2 permite que la corriente pase a través del transistor VT3, el LED HL1 parpadea, como una vela encendida. En este caso, una corriente de aproximadamente 8 mA fluye a través del LED. Cuando el LED está apagado, el dispositivo prácticamente no consume corriente. Por lo tanto, las baterías bien cargadas, siempre que el LED se encienda solo por la tarde y por la noche (es decir, 1/2 día), serían suficientes para tres días (aproximadamente 88 horas). Sin embargo, las baterías se cargan durante el día, por lo que en la práctica el tiempo de funcionamiento de una linterna nueva aumenta mucho y depende (principalmente) de la actividad solar durante el día, es decir, de la corriente de carga de la batería. Como regla general, la linterna se instala en la ventana de la habitación, para que se cargue mejor durante el día. En la práctica, es imposible instalar una linterna en el fondo de la habitación, y más aún en interiores oscuros, ya que no será posible obtener el nivel de carga de batería deseado y las posibilidades de "funcionamiento sin fin" declaradas en el manual (instrucciones de funcionamiento), ya que el recurso LED es de al menos 100 horas "no son ciertas. Por supuesto, no por el LED, sino que simplemente el dispositivo requiere energía solar constante para recargarse, que en un rincón o habitación oscura no tendrá a dónde llegar, y las baterías no tienen un ciclo interminable de carga y descarga. A continuación, veremos otras deficiencias señaladas del dispositivo y formas de localizarlas. En la fig. 1.11 muestra una vista de la instalación de celdas solares en el interior de la vivienda.
Acerca de los detalles El dispositivo está equipado con baterías AA Ni-Cd con un voltaje nominal de 1,2 V y una capacidad de 700 mAh. Los transistores VT1-VT3 se pueden reemplazar con dispositivos domésticos como KT312, KT343 con cualquier índice de letras y similares. Recomendaciones para mejorar el trabajo. Para mejorar el funcionamiento del dispositivo, que incluye un funcionamiento ininterrumpido a largo plazo durante varios meses seguidos (y no varios días, como antes de la finalización), es necesario realizar una serie de cambios simples en el circuito.
En la fig. 1.12 presenta lámparas solares portátiles con batería incorporada.
Rango de aplicación La gama de aplicaciones en la vida cotidiana y en el exterior de las células solares y las baterías solares en miniatura basadas en ellas es muy diversa. Por ejemplo, 2-3 paneles solares integrados en la bandolera de una cámara o cámara digital no permitirán cargar completamente la batería del dispositivo, pero serán suficientes para alimentar la batería y no permitir que el viajero se quede sin la oportunidad de tomar fotografías en la naturaleza, lejos de la civilización, donde simplemente no hay nada para recargar una batería en miniatura, excepto la luz solar natural. Para ello, la correa se sujeta a la cámara de la forma habitual. Se le quita un pequeño cable, que se conecta a la cámara a través del conector de salida de CC para fuente de alimentación externa. Dicho cinturón se puede usar para recargar la batería durante 10 a 12 horas, sujeto a la actividad solar. Autor: Kashkarov A.P.
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