建造一个简单而便宜的太阳能庭院灯
对于那些对园艺有浓厚兴趣的人来说，花园灯可以提供一个选择，即使在夜间也可以欣赏植物的美丽。这些灯通常会放置在花园内，远离电源插座，因为将电线穿过花园土壤并不是一个好主意，因为大部分时间都是潮湿和劳累的。这就是太阳能庭院灯出现的地方。这些灯将有一个电池，该电池将在白天通过太阳能电池板充电，而在夜间，电池的能量将用于为灯供电并重复循环。在我们之前的一些文章中，我们构建了一些与太阳能相关的项目，例如太阳能手机充电器和太阳能逆变器电路。
在这个项目中，我们将建造一个简单而便宜的diy太阳能庭院灯。太阳能电池板会在白天给锂电池充电，到了晚上，电池会打开灯，直到再次进入白天。与其他电路不同，我们不会使用微控制器或传感器，因为该项目的想法是减少元件数量以降低电路的价格和复杂性。话虽如此，让我们开始建造我们的自制太阳能灯！
太阳能庭院灯设计
在选择组件的价值并进入电路图之前，必须为我们的项目选择负载。通过负载，我们指的是我们将在项目中使用的花园灯的类型。因为灯的电压和电流额定值决定了电路的设计方式。
我们在这个项目中使用的led是普通的中国led，工作电压为3.2v，最大正向电压为4.5v。因此，如果两个led串联，则正向电压为6.4v。我们项目中使用的led如下所示。
所以一块7.4v的锂电池就能提供最低6.4v（完全放电）到最高8.4v（完全充电）。因此，本项目采用7.4v锂电池作为电源，下同。如果您对锂电池完全陌生，可以查看这篇锂离子电池基础知识文章，以更好地了解电池。
为此应用选择的电池将具有内置保护电路，可保护电池免受过充电、深度放电和短路相关情况的影响。如果您的电池不提供这些功能，请务必使用外部保护模块，因为锂电池可能会变得非常不稳定，如果处理不当甚至可能爆炸。
太阳能庭院灯电路图
太阳能庭院灯电路将由两部分组成。一个是充电，另一个是控制led。完整的电路图分两部分解释，第一部分如下
n沟道mosfetq2，irf540n用于充电控制操作。电位器r1用于通过控制n沟道mosfetq2的栅极电压来设置电池电压电平。肖特基整流二极管d1是sr160，一个1a60v肖特基二极管，用于保护电池免受反极性以及在放电条件下阻止反向流动。输出肖特基二极管d2用于隔离充电器电压和电池电压。
电路的另一部分用于在黑暗条件下打开led。这是由irf9540的另一个p沟道mosfetq1完成的。mosfet栅极由太阳能电压控制。因此，每当太阳能电池产生电压时，mosfet保持关闭状态，但在黑暗或夜间，电池不会产生电压并且mosfet会打开。通过使用p沟道mosfet，完全消除了额外的ldr和比较器电路。
现在，对于电路的第二部分，led以串并联状态连接。两个串联的led将正向电压提高到比单个led的两倍，但流过led的电流被分流。4个并联连接由两个串联的led组成。更多并联的led会增加电流并影响备用电池。
据估计，流经每个系列的电流几乎为40ma。因此，4个并联串消耗160ma的电流。为该项目选择的电池将在标称充电条件下有效地点亮led近5-6小时。可根据需要增加led灯串。
太阳能庭院灯建设
要构建电路，需要以下组件-
锂电池7.4v（mah取决于备份时间），内置保护电路。
具有3.5v正向电压的led（也适用其他电压，但led灯条结构会有所不同）
irf9540n–p通道mosfet
irf540n–n通道mosfet
sr160肖特基二极管2个
680r电阻
50k电位器
4.7k电阻
太阳能电池板15–18v，如果选择3600mah电池，则额定电流超过300ma。
用于连接太阳能电池板和led的电线
连接线
下图显示了irf540nn通道和irf9540p通道mosfet的引脚排列，我们将使用该项目。
在面包板上构建太阳能花园灯电路后，我的布置如下所示
我们使用了以下规格的太阳能电池板。
它是一块10w的太阳能电池板，输出电压为18v。太阳能电池板放置在峰值太阳条件下的明亮阳光下。控制电位器使d2两端的电压为8.5v。这是由于充电电压的原因，锂电池充满电后电压为8.4v。当电池开始充电时，安培计与电池串联以检查充电电流。您也可以使用太阳能跟踪器即兴创作该项目，以最大限度地为电池充电，但这超出了本项目的范围。
从下面的万用表读数可以看出，充电电流几乎为300ma。这种变化将取决于太阳状况，在晴天会增加，在阴天会下降。
在夜间，当太阳能电池板没有接收到辐射时，电池板将没有输出电流，因此电池将停止充电，led灯会亮起。该项目的完整工作也可以在下面链接的视频中找到，我们演示了如果面板没有接收到辐射，灯会自动打开。
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我们在这个项目中使用的led是普通的中国led，工作电压为3.2v，最大正向电压为4.5v。因此，如果两个led串联，则正向电压为6.4v。我们项目中使用的led如下所示。
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太阳能庭院灯电路将由两部分组成。一个是充电，另一个是控制led。完整的电路图分两部分解释，第一部分如下
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电路的另一部分用于在黑暗条件下打开led。这是由irf9540的另一个p沟道mosfetq1完成的。mosfet栅极由太阳能电压控制。因此，每当太阳能电池产生电压时，mosfet保持关闭状态，但在黑暗或夜间，电池不会产生电压并且mosfet会打开。通过使用p沟道mosfet，完全消除了额外的ldr和比较器电路。
现在，对于电路的第二部分，led以串并联状态连接。两个串联的led将正向电压提高到比单个led的两倍，但流过led的电流被分流。4个并联连接由两个串联的led组成。更多并联的led会增加电流并影响备用电池。
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