सरल सौर ऊर्जा चालित स्वचालित उद्यान प्रकाश का निर्माण कैसे करें

जो लोग बागवानी में गहरी रुचि रखते हैं, उनके लिए एक बगीचे की रोशनी रात के समय में भी उनके पौधों की सुंदरता की प्रशंसा करने का विकल्प प्रदान करेगी। इन रोशनी को आम तौर पर बगीचे के अंदर रखा जाएगा, बिजली के आउटलेट से दूर, क्योंकि यह आपके बगीचे की मिट्टी के माध्यम से तारों को चलाने के लिए एक अच्छा विचार नहीं है, जो कि गीली होगी और अधिकांश समय में सबसे ऊपर होगी। यह वह जगह है जहां सौर-संचालित उद्यान रोशनी तस्वीर में आती हैं। इन लाइटों में एक बैटरी होगी जिसे दिन के समय में एक सौर पैनल के माध्यम से चार्ज किया जाएगा और रात के समय के दौरान बैटरी से ऊर्जा का उपयोग रोशनी को बिजली देने के लिए किया जाएगा और चक्र दोहराता है। हमारे पिछले कुछ लेखों में हमने सौर ऊर्जा से चलने वाले सेल फोन चार्जर और सौर इन्वर्टर सर्किट जैसी कुछ सौर ऊर्जा से संबंधित परियोजनाओं का निर्माण किया है।

इस परियोजना में, हम एक सरल और सस्ते DIY सौर उद्यान प्रकाश का निर्माण करने जा रहे हैं । सौर पैनल दिन के समय में लिथियम बैटरी चार्ज करेगा और जब यह रात का समय बन जाएगा, तो बैटरी अपने दिन के समय तक रोशनी चालू कर देगी। अन्य सर्किटों के विपरीत, हम एक माइक्रोकंट्रोलर या सेंसर का उपयोग नहीं करेंगे, क्योंकि प्रोजेक्ट का विचार सर्किट की कीमत और जटिलता को कम करने के लिए घटक गणना को कम करना है। कहा जा रहा है कि चलो हमारे घर का बना सौर प्रकाश शुरू करते हैं !!

सौर गार्डन लाइट डिजाइन

घटकों के मूल्य को चुनने और सर्किट आरेख में आने से पहले, हमारी परियोजना के लिए लोड चुनना आवश्यक है। लोड करके, हम गार्डन लाइट के प्रकार को संदर्भित करते हैं जिसका उपयोग हम अपनी परियोजना में करेंगे। क्योंकि प्रकाश की वोल्टेज और वर्तमान रेटिंग तय करती है कि सर्किट को कैसे डिजाइन किया जा सकता है।

इस परियोजना में हम जिन एल ई डी का उपयोग कर रहे हैं, वे सामान्य चीनी एलइडी हैं, जिनमें अधिकतम 4.5 वी फॉरवर्ड वोल्टेज के साथ 3.2 वी का ऑपरेटिंग वोल्टेज है । इसलिए, यदि दो एलईडी श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, तो आगे वोल्टेज 6.4 वी होगा। हमारी परियोजना में उपयोग किए गए एल ई डी नीचे दिखाए गए हैं।

तो एक 7.4V लिथियम बैटरी अधिकतम 8.4V (पूरी तरह से चार्ज) के लिए न्यूनतम 6.4V (पूरी तरह से डिस्चार्ज) प्रदान करने में सक्षम होगी। इसलिए, इस परियोजना में एक शक्ति स्रोत के लिए 7.4V लिथियम बैटरी का उपयोग किया जाता है, वही नीचे दिखाया गया है। यदि आप लिथियम बैटरी के लिए पूरी तरह से नए हैं, तो आप बैटरी के बारे में बेहतर समझने के लिए लिथियम-आयन बैटरियों के इस मूल तत्व की जांच कर सकते हैं।

इस एप्लिकेशन के लिए चुनी गई बैटरी में एक इनबिल्ट प्रोटेक्शन सर्किट होगा जो बैटरी को ओवरचार्ज, डीप डिस्चार्ज और शॉर्ट सर्किट से संबंधित स्थितियों से बचाएगा। यदि आपकी बैटरी इन सुविधाओं को प्रदान नहीं करती है, तो बाहरी सुरक्षा मॉड्यूल का उपयोग करना सुनिश्चित करें, क्योंकि लिथियम बैटरी अत्यधिक अस्थिर हो सकती है और ठीक से संभाले नहीं जाने पर फट भी सकती है।

सौर गार्डन लाइट सर्किट आरेख

सौर उद्यान प्रकाश सर्किट दो भागों से मिलकर बनता है। एक चार्ज है और दूसरा एलईडी को नियंत्रित करने के लिए है। पूरा सर्किट आरेख दो भागों के रूप में समझाया गया है, पहला भाग नीचे दिया गया है

N-Channel MOSFET Q2, IRF540N का उपयोग चार्ज कंट्रोल ऑपरेशन के लिए किया जाता है। पोटेंशियोमीटर R1 का उपयोग N चैनल MOSFET Q2 में गेट वोल्टेज को नियंत्रित करके बैटरी वोल्टेज स्तर को सेट करने के लिए किया जाता है। Schottky rectifier डायोड D1 SR160, 1A 60V Schottky डायोड है जिसका उपयोग बैटरी को रिवर्स पोलरिटी से बचाने के साथ-साथ डिस्चार्जिंग की स्थिति के दौरान रिवर्स फ्लो को ब्लॉक करने के लिए किया जाता है। आउटपुट Schottky डायोड D2 का उपयोग बैटरी वोल्टेज के साथ चार्जर वोल्टेज को अलग करने के लिए किया जाता है।

सर्किट के दूसरे हिस्से का उपयोग अंधेरे स्थितियों के दौरान एलईडी को चालू करने के लिए किया जाता है। यह अन्य P-Channel MOSFET Q1 द्वारा किया जाता है जो कि IRF9540 है । MOSFET गेट सौर वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इस प्रकार, जब भी सौर सेल वोल्टेज का उत्पादन करते हैं, MOSFET बंद रहता है, लेकिन अंधेरे में या रात में, कोशिकाएं वोल्टेज का उत्पादन नहीं करती हैं और MOSFET चालू हो जाता है। P चैनल MOSFET का उपयोग करके, अतिरिक्त LDR और तुलनित्र सर्किट पूरी तरह से समाप्त हो जाता है ।

अब, सर्किट के दूसरे भाग के लिए, एलईडी श्रृंखला-समानांतर स्थिति में जुड़े हुए हैं। दो एलईडी इन सीरीज़ आगे की वोल्टेज को एक एलईडी की तुलना में दोगुना बढ़ा देती हैं, लेकिन एलईडी के माध्यम से बहने वाली धारा विभाजित हो जाती है। श्रृंखला में दो एलईडी के साथ 4 समानांतर कनेक्शन किए जाते हैं। समानांतर में अधिक एल ई डी वर्तमान को बढ़ाता है और बैटरी बैकअप को प्रभावित करता है।

यह अनुमान लगाया जाता है कि प्रत्येक श्रृंखला के माध्यम से वर्तमान प्रवाह लगभग 40mA है। इसलिए, 4 समानांतर तार वर्तमान के 160mA का उपभोग करते हैं। इस परियोजना के लिए चयनित बैटरी प्रभावी रूप से एल ई डी को लगभग 5-6 घंटे तक मामूली शुल्क की स्थिति में लाएगी। एक एलईडी स्ट्रिंग्स को आवश्यकतानुसार बढ़ा सकता है।

सौर गार्डन लाइट निर्माण

सर्किट के निर्माण के लिए निम्नलिखित घटकों की आवश्यकता होती है -

1. इनबिल्ट प्रोटेक्शन सर्किट के साथ लिथियम बैटरी 7.4V (mAH बैकअप समय पर निर्भर करता है)।
2. 3.5V फॉरवर्ड वोल्टेज के साथ एल ई डी (एक और वोल्टेज भी लागू होता है लेकिन एलईडी स्ट्रिप निर्माण अलग होगा)
3. IRF9540N - पी चैनल मॉसफेट
4. IRF540N - एन चैनल मॉसफेट
5. SR160 Schottky डायोड 2 पीसी
6. 680R रोकनेवाला
7. 50k पोटेंशियोमीटर
8. 4.7k रोकनेवाला
9. सौर पैनल 15 - 18V 300mA से अधिक वर्तमान रेटिंग के साथ अगर 3600mAH की बैटरी का चयन किया जाता है।
10. सौर पैनल और एलईडी को जोड़ने के लिए तार
11. हुकअप तार

नीचे की छवि IRF540N एन-चैनल और IRF9540 P-Channel Mosfet के पिनआउट से पता चलता है कि हम परियोजना का उपयोग कर रहे हैं।

एक बार जब ब्रेडबोर्ड पर सोलर गार्डन लाइट सर्किट का निर्माण किया जाता है, तो मेरी व्यवस्था नीचे की तरह दिखती है

हमने नीचे दिए गए विनिर्देशन के साथ सौर पैनल का उपयोग किया है।

यह 18W आउटपुट के साथ एक 10W सौर पैनल है। सौर पैनल को तेज सौर परिस्थितियों में तेज धूप में रखा जाता है। पोटेंशियोमीटर को D2 के पार 8.5V नियंत्रित किया जाता है। यह चार्जिंग वोल्टेज के कारण है क्योंकि लिथियम बैटरी वोल्टेज 8.4V होगा जब यह पूरी तरह से चार्ज हो जाएगा। जब बैटरी चार्ज होना शुरू होती है तो चार्ज करंट की जांच करने के लिए बैटरी के साथ एक एम्पी मीटर श्रृंखला में जुड़ा होता है। आप सौर ट्रैकर का उपयोग करके अधिकतम बैटरी चार्ज करने के लिए परियोजना को भी सुधार सकते हैं, लेकिन यह इस परियोजना के दायरे से बाहर है।

जैसा कि आप नीचे मल्टीमीटर के पढ़ने से जांच सकते हैं, चार्ज वर्तमान लगभग 300mA है। यह परिवर्तन सौर स्थिति के आधार पर होगा, यह एक धूप के दिन बढ़ेगा और बादलों के दिनों में नीचे जाएगा।

रात के समय में, जब सौर पैनल को कोई विकिरण प्राप्त नहीं होता है, तो पैनल से कोई आउटपुट चालू नहीं होगा और इसलिए बैटरी चार्ज करना बंद कर देगी और एलईडी रोशनी चालू हो जाएगी। परियोजना का पूरा कार्य नीचे दिए गए वीडियो में भी पाया जा सकता है, जहां हम प्रकाश को स्वचालित रूप से चालू करते हैं यदि पैनल कोई विकिरण प्राप्त नहीं करता है।

इसके अलावा सुधार

सर्किट एक साधारण लिथियम लाइट चार्जर सर्किट है जो एक साधारण गार्डन लाइट संबंधित प्रोजेक्ट के लिए है। इस प्रकार यह किसी भी सुरक्षा के मुद्दों को नियोजित नहीं करता है। MPPT (मैक्सिमम पॉवर पॉइंट ट्रैकर) डेडिकेटेड ड्राइवर IC का उपयोग करके उचित सोलर चार्ज मेथड को चार्ज करने और नियोजित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

जैसा कि यह एक आउटडोर ऑपरेशन प्रोजेक्ट है, उचित पीसीबी के साथ एक संलग्न बॉक्स का उपयोग करने की आवश्यकता है। एनक्लोजर को इस तरह से बनाने की जरूरत है कि सर्किट बारिश में जलरोधी रहे। इस सर्किट को संशोधित करने या इस परियोजना के आगे के पहलुओं पर चर्चा करने के लिए, कृपया सर्किट डाइजेस्ट के सक्रिय फोरम का उपयोग करें।