Конечно Китайпром пытается всё делать за нас, но хочется что-то смастерить и самому, поэтому решил собрать и установить свой уличный светодиодный фонарь во дворе дома. Фонарный столб уже есть, но с маленькой люминесцентной лампочкой, которая давно перегорела. В любом случае пришло время задуматься о создании простого, надежного и экономичного уличного LED фонаря с использованием недорогих компонентов.
Принципиальная электросхема
Для питания сборки напрямую от сети 220 В, потребуется простой переключатель, чтобы включать ее ночью и выключать днем. Но что исключить этот ежедневный ручной труд, лучше поставить фотоэлектрический датчик для управления фонарем без вмешательства человека. Как видите на схеме ниже, это очень простая адаптивная конструкция.
Собрана схема на куске печатной платы, которую надо будет потом разместить внутри небольшого водонепроницаемого корпуса.
Просверлим небольшое отверстие наверху, чтобы датчик освещенности мог хорошо «видеть», и накрываем его толстой полупрозрачной липкой лентой, которая может обеспечить подходящую защиту от попадания капель воды во внутренности схемы.
Интеллектуальный светодиодный уличный фонарь состоит из трех основных частей: светодиодной платы, драйвера светодиодов и автоматического выключателя света (фотореле). Сюда выбрана светодиодная плата на 24 Вт и модуль драйвера. Также куплен подходящий уличный светодиодный корпус со степенью защиты IP65, который придает самодельному фонарю элегантный вид.
В системе защиты от проникновения (IP) типичные водонепроницаемые IP-классы корпусов составляют IP67, IP66 и IP65. Корпуса со степенью защиты IP65 могут защитить от слабых водяных струй с любого направления, а мощные водяные струи с любого направления не должны оказывать вредного воздействия на корпуса со степенью защиты IP67. Базовая блок-схема LED уличного фонаря показана на следующем рисунке.
Конденсатор С1 (с разрядным резистором R1) является ключевой частью блока питания. Мостовой выпрямитель D1 будет выпрямлять вход переменного тока, а выпрямленный выход «ограничивается» напряжением стабилитрона ZD1. Конденсатор C2 – конденсатор фильтра, который фильтрует напряжение на ZD1. Максимальный выходной ток этого источника постоянного тока составляет около 30 мА, и он используется для работы остальной электроники. Обратите внимание, что на электромагнитное реле K1 подается напряжение немного превышающее значение на C2. F1 и VR1 являются дополнительными компонентами защиты от перегрузки по току и переходных процессов соответственно.
Микросхема IC1 используется здесь для управления слаботочным реле K1. Когда на контакты 2 и 6 микросхемы IC1 подается напряжение, превышающее 2/3 напряжения питания, выход (контакт 3) переключается на низкий уровень, а когда они становятся ниже 1/3 напряжения питания, выход переключается на высокий уровень. Вот почему делитель потенциала, содержащий R3 и LDR, подключен к контактам 2 и 6 IC1 для обнаружения дня / ночи. Поскольку «чувствительные к напряжению» выводы 2 и 6 микросхемы IC1 нуждаются в токе в микроамперах или около того, значение R4 может быть намного выше, чем требуется для типичной схемы транзисторного драйвера реле. Обычно K1 включается когда окружающее освещение <10 люкс, а >40 люкс отключает его. Для переключения нагрузки общий (P) и нормально разомкнутый (S) контакты K1 используются в качестве однополюсного переключателя.
Вот внутренняя часть модели уличного светодиодного фонаря с 24 Вт светодиодной сборкой и 24 Вт драйвером. Для наглядности переднее стекло и верхняя крышка драйвера были сняты.
Несколько слов о светодиодном драйвере
Печатная плата со светодиодами состоит из 24 последовательно соединенных LED теплого белого цвета. Нагруженное выходное напряжение драйвера светодиода мощностью 24 Вт составляет около 72 В. Схема драйвера тут на довольно популярной китайской микросхеме SIC9753. Еще одна из серии – IC LIS8714D. SIC9753 – это неизолированный драйвер понижающего светодиода с активной коррекцией коэффициента мощности, а LIS8741D – изолированный. В этом главное отличие. Техническая спецификация используемого мной драйвера светодиода представлена далее:
- Драйвер светодиодов мощностью 18-25 Вт
- Вход: 100–270 В переменного тока (50/60 Гц)
- Выход: 45–72 В постоянного тока (350 мА)
- PF:> 0,98
- THD: <15%
Безусловно, изолированные или неизолированные драйверы светодиодов имеют свои преимущества и недостатки. Исходя из функциональных требований и безопасности, надо выбрать подходящую топологию, которая будет использоваться в конкретном случае.
Испытания LED фонаря
Вот таблица с показаниями, отмеченными во время тестирования в реальных условиях с входным источником переменного тока 220 В / 50 Гц, сделанными с портативным анализатором мощности. Устройство прекрасно выполняет свои функции, а потому может быть смело рекомендовано для повторения. Другой вариант умного фонаря, с батареечным питанием, смотре в этой статье.
