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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Lampe de poche sur les éléments d'une batterie solaire et méthodes pour son amélioration. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives Sur la fig. 1.8 montre l'apparence d'une lampe décorative avec 4 éléments RS5415.5 connectés en série, une batterie AA de 1400 mAh et un dispositif de contrôle de charge. Il existe d'autres modèles qui diffèrent par leur apparence (par exemple, conçus pour "coller" (montage vertical) directement dans le sol dans un chalet d'été. Le but des différents types de lampes peut être différent, la capacité des batteries et leur type ( ainsi que la puissance de la batterie solaire) est différente selon la conception, mais le principe de fonctionnement est le même pour tous. Par temps clair avec une forte activité solaire (pendant la journée), l'appareil, utilisant les photocellules du solaire La batterie convertit l'énergie solaire en courant électrique, qui charge les batteries à faible consommation. Lorsqu'il fait sombre, l'activité solaire naturelle diminue et la charge des batteries s'arrête.
Le circuit interne « ressent » l'arrivée du crépuscule et permet le scintillement de l'élément lumineux, qui est la LED orange. Structurellement, la LED est fabriquée dans un tube de plastique mat, de sorte qu'il semble qu'une bougie vacille à l'intérieur du boîtier de la lampe. Sur la fig. 1.9 montre la conception du tube mat dans le boîtier de la lampe de poche, dans lequel la LED orange est "cachée". Grâce aux caractéristiques de conception du boîtier, aux solutions esthétiques réussies, ainsi qu'au circuit électronique du dispositif qui contrôle la LED avec des impulsions chaotiques, il a été possible d'obtenir l'effet d'une bougie vacillante. Les progrès dans le domaine des nouveaux éléments légers sont irréversibles. Il y a environ 10 ans, des lampes spéciales étaient en vente partout (calculées pour la cartouche E27 et la tension du réseau d'éclairage était de 220 V), ce qui produisait un effet similaire à celui d'une bougie vacillante en raison du gaz inerte (néon) présent dans l'ampoule de la lampe. . Aujourd’hui, le même effet peut être obtenu avec la LED. Le coût de ces lanternes-lampes est faible et varie de 3 à 10 € (Euro). En Russie et dans les pays voisins, ces lampes sont vendues dans les rayons électroménagers, souvenirs et hypermarchés.
Considérez le circuit électrique de l'appareil et ses principaux éléments. Principe de fonctionnement de l'appareil Le circuit électrique de l'appareil est illustré à la fig. 1.10.
La puce DA1 est structurellement « inondée » et sur le circuit imprimé se trouve une goutte d'une composition solide à trois broches. La fonction de ce microcircuit est la génération d'impulsions avec un taux de répétition et un rapport cyclique chaotiques. Dès qu'il est alimenté en fermant le circuit électrique avec l'interrupteur SB1, des impulsions chaotiques de polarité positive d'une amplitude de 3-1,5 V sont présentes sur la broche 1,6 DAI "OUT" (avec des batteries normalement chargées). La résistance de limitation R3 limite le courant traversant la LED HL1, qui remplit la fonction d'économie d'énergie de l'appareil le soir. Des impulsions d'ordre chaotique provenant de la sortie du microcircuit pénètrent dans la base du transistor VT3, sur lequel l'amplificateur de courant est implémenté. À son tour, sur les transistors VT1, VT2, un ensemble photosensible (relais photo) est assemblé qui contrôle le fonctionnement de l'amplificateur de courant par recharge à partir de panneaux solaires. VT2 et LED HL1. Par temps clair ou activité solaire notable par temps nuageux (en bref, pendant la journée), la batterie solaire des éléments FB1-FB4 est un générateur DC. La tension totale maximale sur ses éléments (mesurée à la cathode de la diode VD1 et du fil commun) est d'au moins 3,4 V. Cette tension entre dans la base du transistor VT1 (connecté avec VT2 selon le circuit Darlington - avec le maximum facteur de multiplication de tension) via un diviseur de tension sur les résistances Rl, R4. Autrement dit, tant qu'il fait clair, la tension sur la batterie solaire est suffisante pour ouvrir le transistor VT1 et, par conséquent, verrouiller VT2. Aucun courant ne circule dans le transistor VT3, la LED ne clignote pas. Les batteries GB1, GB2 connectées en série, lorsque SB1 est fermé, sont chargées avec un petit courant à travers la diode VD1 dont la deuxième fonction est d'empêcher les batteries de se décharger la nuit à travers les cellules solaires. Le soir (sombre) de la journée, lorsqu'il n'y a pas assez de lumière naturelle pour charger les batteries, le relais photo sur les transistors VT1, VT2 laisse passer le courant à travers le transistor VT3, la LED HL1 scintille, ressemblant à une bougie allumée. Dans ce cas, un courant d'environ 8 mA traverse la LED. Lorsque la LED est éteinte, l'appareil ne consomme pratiquement pas de courant. Ainsi, des batteries bien chargées, à condition que la LED ne soit allumée que le soir et la nuit (soit 1/2 journée), suffiraient pour trois jours (environ 88 heures). Cependant, les batteries sont chargées pendant la journée, donc en pratique la durée de fonctionnement d'une nouvelle lampe de poche augmente beaucoup et dépend (principalement) de l'activité solaire pendant la journée, c'est-à-dire du courant de charge de la batterie. En règle générale, la lanterne est installée dans la pièce, près de la fenêtre, afin qu'elle soit mieux chargée pendant la journée. En pratique, il est impossible d'installer une lampe torche au fond de la pièce, et a fortiori dans des intérieurs sombres, puisqu'il ne sera pas possible d'obtenir le niveau de charge de batterie souhaité et les possibilités de « fonctionnement sans fin » déclarées dans le manuel (mode d'emploi), puisque la ressource LED est d'au moins 100 000 heures "ne sont pas vrais. Bien sûr, pas à cause de la LED, mais simplement l'appareil nécessite une énergie solaire constante pour se recharger, ce qui n'aura nulle part où aller dans un coin ou une pièce sombre, et les batteries n'ont pas un cycle de charge-décharge sans fin. Nous reviendrons ci-dessous sur d'autres défauts constatés de l'appareil et sur les moyens de les localiser. Sur la fig. 1.11 montre une vue de l'installation des cellules solaires à l'intérieur du boîtier.
À propos des détails L'appareil est équipé de piles AA Ni-Cd d'une tension nominale de 1,2 V et d'une capacité de 700 mAh. Les transistors VT1-VT3 peuvent être remplacés par des appareils domestiques tels que KT312, KT343 avec n'importe quelle lettre d'index et similaire. Recommandations pour améliorer le travail Pour améliorer le fonctionnement de l'appareil, qui comprend un fonctionnement ininterrompu à long terme pendant plusieurs mois consécutifs (et non plusieurs jours, comme avant son achèvement), il est nécessaire d'apporter un certain nombre de modifications simples au circuit.
Sur la fig. 1.12 présente des lampes solaires portables avec batterie intégrée.
Domaine d'application Le domaine d'application dans la vie quotidienne et à l'extérieur des cellules solaires et des batteries solaires miniatures qui en découlent est très diversifié. Par exemple, 2-3 panneaux solaires intégrés à la bandoulière d'un appareil photo numérique ou d'un appareil photo ne vous permettront pas de charger complètement la batterie de l'appareil, mais ils suffiront à alimenter la batterie et ne permettront pas de laisser le voyageur sans l'occasion de prendre des photos dans la nature, loin de la civilisation, où il n'y a tout simplement rien pour recharger une batterie miniature, à part la lumière naturelle du soleil. Pour ce faire, la dragonne est fixée à l'appareil photo de la manière habituelle. Un petit fil en est retiré, qui est connecté à la caméra via le connecteur de sortie CC pour l'alimentation externe. Une telle ceinture peut être utilisée pour recharger la batterie pendant 10 à 12 heures, sous réserve de l'activité solaire. Auteur : Kashkarov A.P.
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