Купил в одном из строительных магазинов светильник (фонарик) на солнечных батарейках, на каждом углу их сейчас как грязи, но мы его разберем и посмотрим что там внутри, а может это нужная вещь в хозяйстве?
Покупал в Леруа Мерлен, стоимость его целых 43 рубля (на 16.06.2021)
Картинок как всегда много все подробно изложено, схемы, принцип работы в конце статьи.
Внешний вид фонарика
Транспортное положение, так он продается в магазине.
Разобран
Собран в рабочее положение
Название
Но давайте подробнее разберемся что там написано на этикетке
И вот она подробнее, вдруг кому то надо.
А самое главное там название, модель поставщика: OS7049NP хотя по нему найти ничего нельзя
Поэтому другие названия:
Фонарь на солнечных батареях "светлячок"
В Леруа Мерлен, где я его и покупал называется он: "Светильник садовый Erato на солнечных батареях"
Разборка
Ну, давайте разберем его окончательно и возможно бесповоротно!
Вся электронная начинка скрыта в цилиндре с солнечными батареями
Снята задняя крышка и откручен один саморез, доступна плата с проводками к солнечной батареи.
Собственно сама плата
Другая сторона платы
Видны все электронные компоненты
Всего в фонарике 6 элементов
- Выключатель
- Светодиод
- Катушку индуктивности (это не резистор как может показаться вначале)
- Солнечная батарея
- Аккумулятор
- Микросхема
Выключатель
Хочется сразу сказать о выключателе, это самая ненадежная часть прибора, она выходит из строя первой. Так как от воды и от разлагающийся батареи окисляются контакты. Поэтому, при поломке прибора просто замыкаете накоротко клеммы выключатели и возможно все заработает. Я например просто вывел два проводка и для включения скручиваю их вместе, мне совсем не хотелось менять выключатель, чистить его так как уровень производства и цена данного прибора не стоит того чтобы с этим изделием особенно возится.
Светодиод
Светодиод используется белый, повышенной яркости, а больше сказать и нечего.
Катушку индуктивности
Выглядит как резистор, но это именно катушка индуктивности.
В китайских фонариках применяются индуктивности типа — EC-24, номинал около 136 мкГн (номиналы различается и я встречал от 136 до 342мкГн, это связано и с различными микросхемами ) Это недорогой маломощный дроссель, с относительно большим внутренним сопротивлением, что конечно снижает КПД преобразователя. Дроссель нужен для питания светодиода именно через него задается средний ток через светодиод (обратитесь к схеме, ниже по тексту, там все ясно)
Солнечная батарея
Задача солнечной батареи преобразовать солнечный свет в электроэнергию.
Солнечные батареи бывают:
Кремневые (мы рассматриваем только кремневые)
- Монокристаллические
Специально выращенные кристаллы как для микросхем или, например процессоров. Поэтому они дорогие! Но чистые и еще и поэтому у них самый высокий КПД, до 25%. И длительный срок эксплуатации с минимальным процентом деградации (около 5% за 25 лет).
- Поликристаллические
Состоят из нескольких кристаллов. Дешевые. КПД около 18%.
- Амфорный кремний (пленочные)
Получаются путем напыления или осаждения кремния, отсюда можно формировать гибкие пленки. Долгий срок службы, около 25 лет. Невысокий процент КПД около 12%. Лучшая производительность наравне с другими панелями при рассеянном солнечном свете.
В наших фонариках используются панели двух видов из монокристаллического и аморфного кремния. Раньше использовался монокристаллический кремний как отходы производства у таких фонариков была лучшая КПД, но большой разброс параметров. Сейчас в том числе и в нашем дешманском, нищебродском фонарике используется амфорный кремний, проигрывая по токоотдаче из монокристаллического кремния примерно в пять раз, вот такая "китайская экономия". В нашем случае это совсем не пленка, а стекло, но это и лучше так как пленка и пластик деградировали на солнце, а наш фонарик этого недостатка лишен.
Полностью разобранный фонарик видна стеклянная пластина с напыленным аморфным кремнием
Вот она ближе
Интересно что разные фонарики в одном и том же магазине - Леруа собраны по разному, у одних солнечная панель приклеена на двухсторонний скотч, а в более поздних уже на клеевую кляксу из пистолета и двухсторонний скотч, наверное это улучшает герметизацию, а может вначале просто экономили на клеевых стержнях.
Наша солнечная батарея выдаёт напряжение до 2,5 В, ток короткого замыкания достигает 10 мА.
Аккумуляторная батарея
Аккумуляторная батарея это таблетка впаянная в плату, параметры:
- Ni-Mh
- 1,2V
- 40mAh
- Заряд 4 mA
Нужно понимать как расположить светильник, а расположен он должен быть в максимально освещенном месте, а не за деревьями или еще хуже в тени. В нашей полосе светильники и так будут хронически недозапряжётся так как много пасмурных дней. Хронический недозаряд приведет к эффекту «памяти» в виде обратимой потери ёмкости аккумулятора. Он как будто «помнит», что в предыдущие циклы его ёмкость была использована не полностью и при заряде запасает энергию только до «привычного» ему значения.
Микросхема
Поговорим о микросхеме она имеет маркировку YX8018B
Нужно сказать что есть еще подобная микросхема QXS521 и она является аналогом.
YX8018 это специализированный драйвер для управления светодиодным светильником с зарядом аккумулятора от солнечной батареи.
Микросхема содержит встроенный DC-DC преобразователь для заряда аккумулятора от солнечной батареи и драйвер управления светодиодом для зажигания света в сумерках и гашения утром.
Функции микросхемы
- контроллер заряда аккумулятора
преобразует низкое напряжение солнечной панели в достаточное для зарядки аккумулятора или, другими словами это нестабилизированный повышающий преобразователь напряжения.
- драйвер управления нагрузкой
включает светодиодную нагрузку при наступлении сумерек и отключит при недопустимом уровне разряда батарей для сохранения их работоспособности.
Микросхеме не нужен фотодатчик параметры освещенности определяются по уровню напряжения солнечной батареи (вывод CE)
Распиновка микросхемы YX8018B
Или вот так прямо на картинке
Разберем подробно выводы и их значение
- 1. Вывод (LХ) - задается ток через светодиод с помощью накопительного дросселя.
- 2. Вывод (GND) - земля
- 3. Вывод (СЕ) - управляющий вход
А вернее это вход он выключает преобразователь если есть освещение, логика его работы следующая.
- Менее порогового ( менее 80 % от напряжения питания) — выключен преобразователь напряжения
- Более порогового (более 80 % от напряжения питания)— включён преобразователь напряжения
4. Вывод (VDD) - питание
Характеристики
- Напряжение питания : 0,8......1,5 (до 4 вольт)
- Напряжение заряжаемого элемента: 1.25В или 2.5В (2х1,25В)
- КПД: 80 ....90 %
Схема подключения
Переделка
Соединил последовательно две солнечные батареи (это как батарейки в пульте для телевизора, плюсик к минусу и остаются свободными плюсик и минусик) и получил, конечно суммарное напряжение с двух панелей, что составило при освещение от энергосберегающей лампочки в 4,2 - 4,3 вольта, что почти соответствует обозначенным выше 2,5 вольта.
Но это уже другая история, а значит как всегда...
Продолжение следует...
Стать по теме Tehnozet-2 на даче/деревне
И конечно пользуйтесь глобальным рубрикатором по каналу, там все по разделам: "Страничка путеводитель по каналу TehnoZet-2"
Подписывайтесь на мой канал TehnoZet-2, там много интересного! Мы только развиваемся! Понравилась статья, хотите продолжения - ставьте лайк, жмите палец вверх.
Тэги
#чтотамвнутри
#впоискахнеонки
#tehnozet-2надачедеревне
#на_дачедеревне
#tehnozet-2отдыхает
#tehnozet-2надаче