సాధారణ సౌర శక్తితో పనిచేసే ఆటోమేటిక్ గార్డెన్ లైట్‌ను ఎలా నిర్మించాలి

తోటపనిపై ఆసక్తి ఉన్నవారికి, గార్డెన్ లైట్ రాత్రి సమయంలో కూడా వారి మొక్కల అందాన్ని ఆరాధించే ఎంపికను అందిస్తుంది. ఈ లైట్లు సాధారణంగా తోట లోపల, ఎలక్ట్రికల్ అవుట్లెట్లకు దూరంగా ఉంచబడతాయి ఎందుకంటే మీ తోట నేల ద్వారా వైర్లను నడపడం మంచిది కాదు, ఇది ఎక్కువ సమయం తడిగా ఉంటుంది. ఇక్కడే సౌరశక్తితో పనిచేసే గార్డెన్ లైట్లు చిత్రంలోకి వస్తాయి. ఈ లైట్లు బ్యాటరీని కలిగి ఉంటాయి, ఇవి పగటిపూట సోలార్ ప్యానెల్ ద్వారా ఛార్జ్ చేయబడతాయి మరియు రాత్రి సమయంలో బ్యాటరీ నుండి వచ్చే శక్తి లైట్లకు శక్తినివ్వడానికి ఉపయోగించబడుతుంది మరియు చక్రం పునరావృతమవుతుంది. మా మునుపటి కొన్ని వ్యాసాలలో సౌరశక్తితో పనిచేసే సెల్ ఫోన్ ఛార్జర్ మరియు సౌర ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ వంటి సౌర శక్తి సంబంధిత ప్రాజెక్టులను నిర్మించాము.

ఈ ప్రాజెక్టులో, మేము సరళమైన మరియు చౌకైన DIY సౌర తోట కాంతిని నిర్మించబోతున్నాము. సోలార్ ప్యానెల్ పగటిపూట లిథియం బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేస్తుంది మరియు అది రాత్రి సమయం అయినప్పుడు, బ్యాటరీ దాని పగటి సమయం వరకు లైట్లను ఆన్ చేస్తుంది. ఇతర సర్క్యూట్ల మాదిరిగా కాకుండా, మేము మైక్రోకంట్రోలర్ లేదా సెన్సార్‌ను ఉపయోగించము, ఎందుకంటే సర్క్యూట్ యొక్క ధర మరియు సంక్లిష్టతను తగ్గించడానికి కాంపోనెంట్ కౌంట్‌ను తగ్గించడం ప్రాజెక్ట్ యొక్క ఆలోచన. చెప్పబడుతున్నది మన ఇంట్లో తయారు చేసిన సౌర కాంతిని నిర్మించడం ప్రారంభిద్దాం !!

సోలార్ గార్డెన్ లైట్ డిజైన్

భాగాల విలువను ఎన్నుకునే ముందు మరియు సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలోకి రావడానికి ముందు, మా ప్రాజెక్ట్ కోసం లోడ్‌ను ఎంచుకోవడం చాలా అవసరం. లోడ్ ద్వారా, మేము మా ప్రాజెక్ట్‌లో ఉపయోగించబోయే గార్డెన్ లైట్ రకాన్ని సూచిస్తాము. ఎందుకంటే కాంతి యొక్క వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత రేటింగ్ సర్క్యూట్ ఎలా రూపొందించాలో నిర్ణయిస్తుంది.

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో మనం ఉపయోగిస్తున్న ఎల్‌ఈడీలు 3.2 వి ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్‌తో గరిష్టంగా 4.5 వి ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్‌తో సాధారణ చైనీస్ ఎల్‌ఈడీలు. అందువల్ల, రెండు LED లు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటే, ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ 6.4V అవుతుంది. మా ప్రాజెక్ట్‌లో ఉపయోగించిన LED లు క్రింద చూపించబడ్డాయి.

కాబట్టి 7.4 వి లిథియం బ్యాటరీ గరిష్టంగా 8.4 వి (పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయబడిన) కు కనీసం 6.4 వి (పూర్తిగా డిశ్చార్జ్) ను అందించగలదు. అందువల్ల, ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో విద్యుత్ వనరు కోసం 7.4 వి లిథియం బ్యాటరీ ఉపయోగించబడుతుంది, అదే క్రింద చూపబడింది. మీరు లిథియం బ్యాటరీలకు పూర్తిగా క్రొత్తగా ఉంటే, బ్యాటరీల గురించి బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి మీరు ఈ బేసిక్స్ ఆఫ్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కథనాన్ని చూడవచ్చు.

ఈ అనువర్తనం కోసం ఎంపిక చేయబడిన బ్యాటరీ ఇన్‌బిల్ట్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది బ్యాటరీని ఓవర్‌ఛార్జ్, డీప్ డిశ్చార్జ్ మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్ సంబంధిత పరిస్థితుల నుండి కాపాడుతుంది. మీ బ్యాటరీ ఈ లక్షణాలను అందించకపోతే, బాహ్య రక్షణ మాడ్యూల్‌ను ఉపయోగించాలని నిర్ధారించుకోండి, ఎందుకంటే లిథియం బ్యాటరీలు చాలా అస్థిరంగా ఉంటాయి మరియు సరిగా నిర్వహించకపోతే పేలిపోవచ్చు.

సోలార్ గార్డెన్ లైట్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

సౌర తోట కాంతి వలయం రెండు భాగాలుగా నిర్వహిస్తారు. ఒకటి ఛార్జింగ్, రెండోది ఎల్‌ఈడీలను నియంత్రించడం. పూర్తి సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం రెండు భాగాలుగా వివరించబడింది, మొదటి భాగం క్రింద ఇవ్వబడింది

ఛార్జ్ నియంత్రణ ఆపరేషన్ కోసం N- ఛానల్ MOSFET Q2, IRF540N ఉపయోగించబడుతుంది. N ఛానల్ MOSFET Q2 అంతటా గేట్ వోల్టేజ్‌ను నియంత్రించడం ద్వారా బ్యాటరీ వోల్టేజ్ స్థాయిని సెట్ చేయడానికి పొటెన్టోమీటర్ R1 ఉపయోగించబడుతుంది. షాట్కీ రెక్టిఫైయర్ డయోడ్ D1 అనేది SR160, 1A 60V షాట్కీ డయోడ్, ఇది బ్యాటరీని రివర్స్ ధ్రువణత నుండి రక్షించడానికి మరియు ఉత్సర్గ పరిస్థితులలో రివర్స్ ప్రవాహాన్ని నిరోధించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. అవుట్పుట్ షాట్కీ డయోడ్ D2 బ్యాటరీ వోల్టేజ్‌తో ఛార్జర్ వోల్టేజ్‌ను వేరుచేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

సర్క్యూట్ యొక్క ఇతర భాగం చీకటి పరిస్థితులలో LED ని ఆన్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ఇతర P- ఛానల్ MOSFET Q1 చేత చేయబడుతుంది, ఇది IRF9540. MOSFET గేట్ సౌర వోల్టేజ్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. అందువల్ల, సౌర ఘటాలు వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేసినప్పుడల్లా, MOSFET ఆపివేయబడుతుంది కాని చీకటిలో లేదా రాత్రి సమయంలో, కణాలు వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేయవు మరియు MOSFET ఆన్ అవుతుంది. పి ఛానల్ మోస్‌ఫెట్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా, అదనపు ఎల్‌డిఆర్ మరియు కంపారిటర్ సర్క్యూట్ పూర్తిగా తొలగించబడతాయి.

ఇప్పుడు, సర్క్యూట్ యొక్క రెండవ భాగం కోసం, LED లు సిరీస్-సమాంతర స్థితిలో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. సిరీస్‌లోని రెండు ఎల్‌ఈడీ ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్‌ను ఒకే ఎల్‌ఈడీ కంటే రెట్టింపుగా పెంచుతుంది, అయితే ఎల్‌ఈడీల ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ విభజించబడుతుంది. సిరీస్లో రెండు LED లతో 4 సమాంతర కనెక్షన్లు తయారు చేయబడతాయి. సమాంతరంగా ఎక్కువ LED లు కరెంట్‌ను పెంచుతాయి మరియు బ్యాటరీ బ్యాకప్‌ను ప్రభావితం చేస్తాయి.

ప్రతి సిరీస్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహం దాదాపు 40 ఎమ్ఏ అని అంచనా. అందువల్ల, 4 సమాంతర తీగలు 160mA కరెంట్‌ను వినియోగిస్తాయి. ఈ ప్రాజెక్ట్ కోసం ఎంచుకున్న బ్యాటరీ నామమాత్రపు ఛార్జ్ స్థితిలో దాదాపు 5-6 గంటలు LED లను సమర్థవంతంగా వెలిగిస్తుంది. అవసరాలకు అనుగుణంగా ఎల్‌ఈడీ తీగలను పెంచుకోవచ్చు.

సౌర తోట కాంతి నిర్మాణం

సర్క్యూట్ నిర్మించడానికి క్రింది భాగాలు అవసరం -

1. అంతర్నిర్మిత రక్షణ సర్క్యూట్‌తో లిథియం బ్యాటరీ 7.4 వి (mAH బ్యాకప్ సమయంపై ఆధారపడి ఉంటుంది).
2. 3.5 వి ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ ఉన్న LED లు (మరొక వోల్టేజ్ కూడా వర్తిస్తుంది కాని LED స్ట్రిప్ నిర్మాణం భిన్నంగా ఉంటుంది)
3. IRF9540N - పి ఛానల్ మోస్‌ఫెట్
4. IRF540N - N ఛానల్ మోస్ఫెట్
5. SR160 షాట్కీ డయోడ్ 2 PC లు
6. 680 ఆర్ రెసిస్టర్
7. 50 కే పొటెన్షియోమీటర్
8. 4.7 కే రెసిస్టర్
9. 3600 ఎంఏహెచ్ బ్యాటరీని ఎంచుకుంటే 300 ఎంఏ కంటే ఎక్కువ ప్రస్తుత రేటింగ్‌తో సోలార్ ప్యానెల్ 15 - 18 వి.
10. సోలార్ ప్యానెల్ మరియు LED లను కనెక్ట్ చేయడానికి వైర్లు
11. హుక్అప్ వైర్లు

దిగువ చిత్రం IRF540N N- ఛానల్ మరియు IRF9540 P- ఛానల్ మోస్‌ఫెట్ యొక్క పిన్‌అవుట్‌ను చూపిస్తుంది, మేము ఈ ప్రాజెక్ట్‌ను ఉపయోగిస్తాము.

ఒకసారి సౌర తోట కాంతి వలయం క్రింద ఈ వంటి నా అమరిక రూపం, ఒక breadboard న నిర్మిస్తారు

మేము ఈ క్రింది స్పెసిఫికేషన్‌తో సౌర ఫలకాన్ని ఉపయోగించాము.

ఇది 18 వి అవుట్‌పుట్‌తో 10W సోలార్ ప్యానెల్. సౌర ప్యానెల్ గరిష్ట సౌర పరిస్థితులలో ప్రకాశవంతమైన సూర్యకాంతిలో ఉంచబడుతుంది. పొటెన్షియోమీటర్ D2 అంతటా 8.5V కలిగి ఉండటానికి నియంత్రించబడుతుంది. ఛార్జింగ్ వోల్టేజ్ దీనికి కారణం, ఇది పూర్తిగా ఛార్జ్ అయినప్పుడు లిథియం బ్యాటరీ వోల్టేజ్ 8.4 వి అవుతుంది. బ్యాటరీ ఛార్జ్ చేయడం ప్రారంభించినప్పుడు ఛార్జ్ కరెంట్‌ను తనిఖీ చేయడానికి బ్యాటరీతో సిరీస్‌లో ఒక ఆంప్ మీటర్ అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. మీరు సౌర ట్రాకర్‌ను ఉపయోగించి గరిష్ట బ్యాటరీ ఛార్జింగ్‌కు కూడా ప్రాజెక్ట్‌ను మెరుగుపరచవచ్చు, కానీ ఇది ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క పరిధిలో లేదు.

దిగువ మల్టీమీటర్ యొక్క పఠనం నుండి మీరు తనిఖీ చేయగలిగినట్లుగా, ఛార్జ్ కరెంట్ దాదాపు 300mA. ఈ మార్పు సౌర పరిస్థితిని బట్టి ఉంటుంది, ఇది ఎండ రోజున పెరుగుతుంది మరియు మేఘావృతమైన రోజులలో తగ్గుతుంది.

రాత్రి సమయంలో, సౌర ఫలకానికి రేడియేషన్ రానప్పుడు, ప్యానెల్ నుండి అవుట్పుట్ కరెంట్ ఉండదు మరియు అందువల్ల బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ ఆగిపోతుంది మరియు LED లైట్లు ఆన్ చేయబడతాయి. ప్రాజెక్ట్ యొక్క పూర్తి పని క్రింద లింక్ చేయబడిన వీడియోలో కూడా చూడవచ్చు, ఇక్కడ ప్యానెల్ రేడియేషన్ పొందకపోతే కాంతి స్వయంచాలకంగా ఆన్ అవుతుందని మేము ప్రదర్శిస్తాము.

మరింత మెరుగుదలలు

సాధారణ తోట కాంతి సంబంధిత ప్రాజెక్ట్ కోసం సర్క్యూట్ ప్రాథమిక లిథియం బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్. అందువల్ల ఇది ఎటువంటి భద్రతా సమస్యలను ఉపయోగించదు. సరైన ఛార్జింగ్ మరియు సరైన సౌర ఛార్జ్ పద్ధతిని MPPT (మాగ్జిమమ్ పవర్ పాయింట్ ట్రాకర్) ఉపయోగించి ప్రత్యేక డ్రైవర్ IC లను ఉపయోగించవచ్చు.

ఇది బహిరంగ ఆపరేషన్ ప్రాజెక్ట్ కాబట్టి, సరైన పిసిబితో పాటు పరివేష్టిత పెట్టెను ఉపయోగించాల్సిన అవసరం ఉంది. వర్షంలో సర్క్యూట్ జలనిరోధితంగా ఉండే విధంగా ఎన్‌క్లోజర్ చేయవలసి ఉంది. ఈ సర్క్యూట్‌ను సవరించడానికి లేదా ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క మరిన్ని అంశాలను చర్చించడానికి, దయచేసి సర్క్యూట్ డైజెస్ట్ యొక్క క్రియాశీల ఫోరమ్‌ను ఉపయోగించండి.