Buatlah lampu jalan tenaga surya yang cerdas - lampu jalan LED tenaga surya 12W

Panduan ini menjelaskan desain lampu jalan tenaga surya pintar yang mudah diproduksi menggunakan GreenPak.
Dengan energi surya dan baterai, alat ini dapat secara efektif menyediakan energi untuk semua jenis lampu tanpa menimbulkan masalah.
Lampu jalan tenaga surya merupakan inovasi karena dapat dimatikan.
Jika terjadi pemadaman listrik, alat ini masih dapat berfungsi normal.
Hal ini juga memungkinkan listrik digunakan untuk keperluan lain.
Bagian "pintar" dari lampu jalan dapat menyala secara otomatis ketika mendeteksi objek bergerak.
Desain akhirnya adalah lampu jalan pintar tenaga surya yang benar-benar hemat energi.
Desain ini dapat diperluas ke lampu berdaya lebih besar, seperti penerangan untuk infrastruktur, atau ke lampu yang sangat kecil, seperti lampu untuk memperindah dan menerangi jalan, lanskap, dan taman.
Dalam semua aplikasi ini, desain GreenPak akan tetap serupa.
Untuk proyek ini, sirkuit terpadu sinyal campuran yang dapat dikonfigurasi (CMIC) Greenpak dari Silego telah digunakan.
Tiga fungsi utama pemrograman dalam chip adalah: 1. -
Induksi Gerak 2-
Induksi surya 3-
Sensor gerak induktif tingkat baterai menghemat listrik. Lampu hanya akan berputar ketika mendeteksi objek bergerak.
Untuk melakukan ini, infrastruktur pasif-Merah (PIR)
Sensor telah dirancang.
Sensor gerak PIR memiliki pin output terpisah serta pin VCC dan GND.
Sensor PIR pada dasarnya mendeteksi tingkat radiasi inframerah.
Begitu perubahan tingkat radiasi terdeteksi, alat tersebut akan mengirimkan sinyal yang memberitahukan perubahan tersebut.
Sensor ini merupakan salah satu sensor yang paling umum digunakan dalam deteksi gerakan. (lihat Gambar 2)
Panel surya induksi ambient solar digunakan untuk mendeteksi cahaya sekitar.
Panel surya memberikan daya penuh saat terkena sinar matahari langsung dan daya nol saat tidak ada cahaya.
Kondisi-kondisi ini kemudian dapat dikonversi ke level yang sesuai untuk menghasilkan pin input digital pada CMIC.
Dengan menggunakan rangkaian pembagi tegangan sederhana, tegangan 18 volt yang dihasilkan oleh panel surya dapat diubah menjadi 3 volt.
Sinyal 3V untuk tegangan tinggi-
Input logika level dari SLG46140 V CMIC.
Pemantauan daya baterai dan pengisian daya baterai juga merupakan aspek penting dari sistem ini.
Dalam desain ini, baterai asam kawat tertutup (SLA)
Baterai sedang digunakan.
Baterai SLA memiliki aplikasi yang luas, keandalan tinggi, dan biaya yang tinggi.
Baterai yang efektif.
Dibandingkan dengan baterai yang memiliki komponen kimia lain, metode pengisian daya baterai sekunder jauh lebih sederhana.
Baterai SLA perlu diisi daya dengan arus konstan sebesar 0,1C (
Di sini C = kapasitas baterai saat terisi penuh (ampere-jam)
Tegangan tersebut sekitar 1.
Tegangan tersebut 5 volt hingga 2 volt lebih tinggi dari tegangan keluaran nominal.
Oleh karena itu, rangkaian pengisian daya juga bisa lebih sederhana.
Penting untuk dicatat bahwa pada kapasitas penuh, baterai SLA 12V akan memberikan tegangan rangkaian terbuka sekitar 13,2 volt.
Saat pengosongan daya, tegangan rangkaian terbuka yang diukur oleh baterai sedikit kurang dari 12V.
Namun karena CMIC kami tidak dapat mengukur tegangan setinggi itu, nilai-nilai ini perlu dikonversi ke rentang yang dapat diterima.
Demikian pula, pembagi tegangan sederhana digunakan untuk membagi tegangan menjadi sekitar 800 mV, yang menunjukkan bahwa baterai telah habis, dan sekitar 1150 mV yang menunjukkan bahwa baterai telah terisi penuh.
Kemudian level tegangan ini dimasukkan ke dalam SLG46140 V CMIC dan dibandingkan dengan komparator analognya.
Seperti yang akan kita lihat di bagian selanjutnya, pembanding ini memainkan peran penting dalam keseluruhan implementasi proyek.
Dengan mengunduh perangkat lunak greenpak untuk melihat konfigurasi awal, IC greenpak dapat dengan mudah diprogram untuk mengontrol lampu jalan tenaga surya cerdas.
Buat dokumen desain lampu jalan yang cerdas.
Hubungkan kit pengembangan GreenPak ke komputer, masukkan IC GreenPak SLG46140 V yang belum diprogram ke dalam soket kit pengembangan, lalu klik program.
Sirkuit terpadu akan diprogram secara otomatis ke dalam sirkuit terpadu, yang akan mengontrol lampu jalan tenaga surya cerdas.
Setelah IC diprogram, Anda dapat menyimpan IC di soket perangkat pengembangan untuk akses yang lebih mudah ke pin, atau untuk produksi massal. Anda dapat membuat papan PCB kecil untuk mengakses chip tersebut.
Sekarang setelah Greenpak IC diprogram untuk mengontrol lampu jalan pintar, Anda dapat langsung melanjutkan ke langkah 4.
Jika Anda ingin lebih memahami dan memodifikasi sirkuit internal dari file desain lampu jalan pintar, langkah 3 akan memberi Anda gambaran umum tentang bagaimana file desain lampu jalan pintar Greenpak diprogram.
Diagram skematik GreenPak untuk mengimplementasikan desain tersebut ditunjukkan pada gambar 5.
Deskripsi penjualan yang digunakan:
Pin 3: Pin input digital untuk mendeteksi keberadaan cahaya sekitar.
Pin 4: Pin input digital untuk mendeteksi gerakan atau keberadaan suatu objek.
Pin 10: Pin input analog untuk pemantauan daya baterai.
PIN12: Output digital dengan 1Xpush-
Ini digunakan untuk mengontrol mode penarikan LED.
-
PIN14: Output digital dengan 1Xpush-
Tarik tuas mode keluaran untuk mengontrol arus pengisian yang masuk ke baterai.
3 - Bit dan gerbang: 3-
Komponen dan pintu pada desain ini memastikan bahwa lampu hanya akan menyala ketika semua kondisi terpenuhi.
Kondisi seperti deteksi gerakan di dekatnya, keberadaan sinar matahari di sekitarnya, dan daya baterai yang dibutuhkan adalah tiga faktor yang menentukan keluaran gerbang tersebut.
Pemantauan daya baterai: dua komparator analog (ACMP0 dan ACMP1)
Pantau tegangan baterai.
Seperti yang disebutkan sebelumnya, dua level tegangan 800 mV dan 1150 mV digunakan untuk menentukan status baterai.
Jika tegangan baterai yang terukur turun hingga 800 mV atau kurang, komparator (ACMP0)
Hasilnya adalah nol.
Output ini dimasukkan ke 3-
Input dan gerbang, pada gilirannya, menghasilkan output nol, dan lampu dimatikan ketika tegangan baterai terdeteksi terlalu rendah.
Tegangan tingkat tinggi diukur selama pengisian daya dan akan digunakan sebagai komparator input pembagi tegangan untuk input pin 10 CMIC (ACMP1).
Setelah level tegangan mencapai atau melebihi tegangan referensi yang ditetapkan pada input balik (
Dalam hal ini, 1150 mV)
Output komparator tinggi.
Setelah mencapai level yang diinginkan, kita perlu memutus pengisian daya baterai agar dayanya rendah.
Diperlukan output yang stabil, sehingga digunakan inverter sederhana.
Input sel surya: Seperti yang disebutkan sebelumnya, ketika tidak ada cahaya sekitar, output sel surya adalah nol/digital. -Sinyal rendah.
Karena kurangnya sinar matahari merupakan salah satu syarat untuk menyalakan lampu jalan, kita perlu mengubahnya menjadi sinyal digital.
Tinggi, jadi Hemen kita juga mengekspor produk yang berkualitas tinggi.
Oleh karena itu, inverter juga digunakan di sini.
Gunakan penghitung sebagai cara untuk memperpanjang siklus keluaran: Pada desain di atas, penghitung (CNT0/DLY0)
Ini juga digunakan untuk menghasilkan penundaan tertentu ketika pin 12 CMIC mematikan sinyal.
Hal ini mengakibatkan penundaan yang diharapkan dan menghindari peralihan keluaran yang cepat. (lihat Gambar 6)
Penggunaan penghitung sebagai cara untuk memperpanjang siklus keluaran: Pada desain di atas, penghitung (CNT0/DLY0)
Ini juga digunakan untuk menghasilkan penundaan tertentu ketika pin 12 CMIC mematikan sinyal.
Hal ini mengakibatkan penundaan yang diharapkan dan menghindari peralihan keluaran yang cepat. (lihat Gambar 6)
Bagian ini menjelaskan penggunaan sirkuit eksternal yang diperlukan untuk menggerakkan beban yang lebih besar (seperti lampu LED 10W) ​​dan mengisi ulang baterai.
Untuk menciptakan rangkaian yang paling efisien dan hemat energi, MOSFET telah digunakan sebagai pengganti BJT biasa.
Hal ini akan menghasilkan waktu peralihan yang lebih cepat dan konsumsi daya yang lebih tinggi/lebih rendah.
Kontrol Pengisian Baterai: Catu Daya MOSFET HEXFET IRLZ44N
MOSFET serupa, seperti fqp30n06l, juga dapat digunakan.
Digunakan, itu adalah n-
MOSFET dengan peningkatan kanal.
MOSFET jenis ini dirancang khusus untuk bekerja pada tingkat tegangan gerbang (3V dan 5V).
Pengontrol kecil dan sirkuit terpadu mudah diproduksi.
Tabel data MOSFET menjelaskan tegangan ambang gerbang ke sumber. (Vgs(th))
Untuk arus bocor ID sekitar 1 ampere, tegangannya sekitar 3 volt.
Berdasarkan spesifikasi kelistrikan pin 12, CMIC kecil kami dapat dengan mudah mencapai hal ini.
Mirip dengan pin 14).
Kontrol lampu LED: Mirip dengan rangkaian kontrol pengisian daya, bagian proyek kami ini juga menggunakan MOSFET HEXFET IRLZ44N untuk mengaktifkan LED 10 watt, yang merupakan sumber pencahayaan utama.
Karena kita ingin mengontrol LED 10 watt dengan baterai 12V, kita perlu menyediakan arus sekitar 0,8 Ampere.
Rangkaian tersebut ditunjukkan pada Gambar 8.
Rangkaian ini dapat dihubungkan ke papan sirkuit atau dihubungkan melalui sirkuit yang tidak berfungsi.
Makalah ini memperkenalkan desain lampu jalan cerdas dengan SLG46140 V Greenpak CMIC sebagai elemen kontrol utama.
Telah terbukti bahwa sirkuit terpadu kecil ini dapat menjalankan tugas yang diberikan sambil meminimalkan konsumsi daya.
Memberikan alat bantu desain yang tepat selama pelaksanaan proyek ini juga sangat efektif.
Proyek ini juga dapat ditingkatkan dengan memperkenalkan sirkuit lain, seperti mendeteksi debu pada panel surya atau tegangan berlebih eksternal.
Saklar penggerak mengunci keluaran LED.