Электронные фокусы для любознательных детей

Кашкаров Андрей Петрович

В течении дня панель (элемент) солнечной батареи накапливает заряд, находясь под воздействием солнечного света. Подсветка (светодиод) включается с наступлением темного времени суток.

Длительность горения светодиода зависит от световых условий региона, в котором изделие эксплуатируется; то есть от продолжительности светлого времени суток и интенсивности солнечного света; она также будет меняться в зависимости от времени года. Так, зимой количество часов активной работы светильника будет в разы меньше, чем в летнее время. Соответственно, чем дольше период нахождения светильника на свету и чем этот

свет интенсивнее, тем дольше и ярче светильник будет работать в темноте.

В светильнике (рис. 3.37) встроен один Ni-Mh аккумулятор (далее – АКБ) типоразмера АА (на вид пальчиковая батарея LR6).

Электрическая схема локального светильника на солнечной батарее и одном светодиоде представлена на рис. 3.38.

Рис. 3.38. Электрическая схема локального светильника PSL-80 и аналогичных

Светодиод лунного свечения (можно заменить любым, к примеру «классическим АЛ307БМ – по наиболее подходящему вам цвету свечения) отпаивают из платы портативного светильника и монтируют (с соблюдением полярности) вместо «штатной» подсветки, встроенной, к примеру, в индикатор КСВ тюнера.

Затем корпус светильника PSL-80 собирают в обратной последовательности и снабжают двужильным соединительным проводом со штекером для подключения к гнезду METER LAMP трансивера. Длина проводников должна стремиться к минимуму; в авторском варианте она составляет 1 м.

Внимание, важно!

Светодиод питается напрямую от источника питания – АКБ с номинальным напряжением 1,25 В. Учитывая особенности схемы питания светодиода, а также ограничение тока в устройстве зарядки от солнечной батареи, можно констатировать, что в данном конкретном случае светодиод прослужит очень долго. Замеренный мною нагрев его корпуса не превышает 50⁹ С при непрерывной работе в течение 12 часов (во время недостаточной освещенности фотоэлемента).

В другое – светлое время суток светодиод не горит, поскольку устройство заряда (преобразователь солнечная энергия – электрический ток) аккумулирует солнечную энергию в АКБ и имеет фотоэлемент, прерывающий ток в цепи светодиода подсветки.

Максимально допустимая температура кристалла (принятые обозначения Star, PSB) у разных производителей светодиодов колеблется около 120⁹ С; не путать с допустимой температурой подложки – разные параметры. Чем меньше нагрев кристалла светодиода, и подложки – тем лучше.

В номинальном режиме светодиодтребуетпитания постоянным током, поэтому источники питания (драйверы) для них выполняются в виде генераторов стабильного тока.

На сверх-яркие светодиоды лучше подавать прямоугольные импульсы с регулируемой скважностью. В этом случае светодиоды нагревается в разы меньше, но служат дольше; все профессиональные электрические схемы (устройства, разработки) так и реализованы. В конкретно рассмотренном случае этим можно пренебречь.

Для максимально полноценной и длительной во времени работы светильника важно соблюдать цикличность заряда-разряда АКБ (наиболее оптимальным является такой

режим, когда целый световой день светильник заряжается от солнечной энергии, и затем всю ночь светит светодиод, разряжая встроенный аккумулятор). Частичный заряд (прерванный во времени до достижения АКБ номинальной энергоемкости) и неполный разряд аккумуляторной батареи приведет к сокращению срока службы АКБ.

Не рекомендуется устанавливать светильник рядом с другими источниками освещения, работающими, как

световые индикаторы в темное время суток, так как их побочное воздействие может помешать автоматическому включению светильника PSL-80 и аналогичного.

Аналогичные светильники на солнечных батареях рекомендую не устанавливать близко (рядом друге другом). Наиболее оптимальное расстояние 1,5–2 м.

3.13. Маленькие хитрости про «мизинчиковые» батарейки типоразмеров АА и ААА

«Мизинчиковая» батарея (элемент R03) ААА может работать в батарейном отсеке (боксе) и как элемент АА (пальчиковая батарея), по длине они равны. Для этого элемент легко может быть «подстроен» под более крупный (из типоразмера ААА в АА) с помощью сантехнических прокладок с внутренним диаметром 8 мм и внешним 12 мм (таков внешний для элементов типа АА).

При этом 12-вольтовая компактная батарея GP Ultra Alkaline Battery 23 AE 12V, применяемая в основном в брелоках автомобильной сигнализации, электрических бритвенных станках, зубных щетках и беспроводных «музыкальных» звонках также может быть адаптирована в боксе (батарейном отсеке) рассчитанном для элементов типоразмера ААА.

Новый элемент Alkaline Battery 23AE 12V почти в 2 раза короче «штатного», тем не менее, простой растяжкой пружины от минусового полюса (контакта) можно легко добиться того, что GP Ultra надежно зафиксируется на новом месте.

Для нормальной работы от нового элемента с повышенным напряжением питания необходимо лишь так подключить электрическую цепь (внести при необходимости изменения в схему), чтобы новый 12 В источник питания не вывел из строя ее элементы.

3.14. Зарядное устройство на солнечной батарее

К примеру, модель КОС-517-Solar (производитель – концерн «Космос»), предназначена для зарядки мобильных телефонов модельного ряда Nokia, Motorola и др.

В комплект входит набор соответствующих переходников-разъемов.

Элементы схемы (см. рис. 3.42) расположены на печатной плате S101M-R, некоторые из них в плату не запаяны, а расположены навесным монтажом, поэтому определить их номинал не представляется возможным.

3.15. Пробники на светодиодах и не только

На рис. 3.43 представлен пробник напряжения сети 220 В, реализованный на светодиодах с током 10.. 20 мА.

На рис. 3.44 представлен фонарик на светодиодах, питающийся от портативного аккумулятора с напряжением 3.6…4.2 В. Аккумулятор из сотового телефона Nokia.

На рис. 3.45 представлена электрическая схема звукового пробника-индикатора для закрепления навыков простого радиолюбительского творчества.

Генератор звуковой частоты запускается при наличии на входе устройства переменного напряжения в диапазоне 50…220 В.