La luz LED con energía solar necesita ayuda

Acabo de recibir una lámpara LED de energía solar para exteriores para iluminar el número de nuestra casa por la noche. Se supone que debe cargar su batería durante el día y encender automáticamente el LED al anochecer. El problema que estoy descubriendo es que el panel solar de esta lámpara no recibe suficiente luz natural para cargarlo de modo que pueda encender el LED incluso durante unas pocas horas por la noche. Me gusta bastante la lámpara, así que estoy pensando en quedármela pero dándole algo de ayuda.

Tengo un timbre de puerta y un circuito de apertura ubicado debajo de la lámpara que funciona con un transformador. Estaba pensando en ayudar a la lámpara LED con este circuito. Aquí están las especificaciones para la lámpara LED y el circuito del timbre:

Lámpara LED: SMD 5630 LED 0,5 W, batería de iones de litio de 3,2 V y 1000 mAh

Salida del transformador del timbre: 16V AC 30VA (pero mido 18.25V AC en la salida)

¿Sería un ejercicio complicado? Tengo algunas habilidades de soldadura, pero necesito ayuda para averiguar cómo reducir el voltaje y el amperaje para alimentar la luz del timbre. Supongo que con el paso adecuado hacia abajo puedo conectar la energía desde el timbre de la puerta al mismo lugar donde está conectado el pequeño panel solar para aumentar el mismo circuito de carga en la luz.

¡Cualquier ayuda sería muy apreciada!

Parte posterior de PV y batería (cables azul y amarillo de PV, azul y rojo de la batería

Placa de circuito. El IC está etiquetado: 8182 4K154

Durante el día, la batería se carga desde el PV, al anochecer, el LED se enciende y se alimenta desde la batería. ¿Puedo mantener la capacidad de conmutación y simplemente encender el LED con la fuente de alimentación adecuada de 3,2 V? ¿El PV intentará cargar mi fuente de alimentación durante el día? No quiero cortar el PV ya que también parece ser el interruptor amanecer/anochecer...

Parte posterior de PV y batería (cables azul y amarillo de PV, azul y rojo de la batería

Placa de circuito.  El IC está etiquetado: 8182 4K154

¿Quieres alimentar el LED solo desde el transformador? ¿Puede mostrarnos el interior de la lámpara para que tengamos una idea de cómo está conectado y el circuito?
¡Gracias por todos los excelentes consejos, caballeros! Me las arreglé para desarmar el accesorio hoy. Estoy publicando algunas fotos...
Creo que encender el LED desde el transformador es probablemente lo correcto. Cortar el PV y la batería probablemente tenga sentido. También podría usar un transformador diferente ya que encontré los cables de alimentación de CA en la pared y podría conectar un transformador diferente que se adapte a esta luz. Sería bueno poder mantener los aspectos del interruptor fotovoltaico de esta lámpara, ya que se enciende muy bien al anochecer y no solo está encendida todo el tiempo.

Respuestas (3)

Compré un montón de transformadores de timbre (solo para mi caja de chatarra) a $ 1 cada uno, hace un tiempo. Más o menos lo mismo que usted describe. Probablemente usaría un puente rectificador seguido de un condensador de ondulación para hacer la parte básica de CC en preparación para un convertidor reductor LM2596. (Puede obtenerlos por menos de un dólar en eBay, si no desea una pantalla elegante de voltaje y corriente, y pueden manejar fácilmente sus requisitos de LED. La mayoría incluye potenciómetros para usar en la configuración del límite de voltaje y corriente también). Una vez que obtenga el voltaje en la vecindad correcta (digamos 5 V), puede reducir el resto del voltaje con una resistencia limitadora de corriente de la manera habitual.

Lo primero que debe hacer es probar su transformador bajo carga. Sólo para asegurarse de que funciona, sobre todo. Yo uso una de esas grandes resistencias de 25 W... 100 Ω si tienes uno cerca? Cárguelo y vea lo que hace. Aunque lo más probable es que esté bien. Pero me gusta saber qué hace el transformador bajo carga solo para estar seguro.

Pero eso es lo que probablemente haría (en parte porque también tengo una pequeña caja de placas convertidoras reductoras).

Muchos de los convertidores reductores DC-DC LM2596 tienen un modo de corriente constante, por lo que no se necesitaría resistencia. Simplemente configure la corriente para 150mA. También cambiaría el LED por uno más brillante.

Como mínimo, un rectificador de onda completa de CA de diodo, tal vez un regulador reductor y un circuito de cargador lipo. Es probable que la parte solar y de batería de la lámpara sea solo una celda solar, un diodo y el paquete de batería. Tonto y depende de la salida baja de la celda solar, igualando el voltaje de carga de la batería.

La mitad del LED tiene un circuito LDR como parte que se enciende automáticamente, por lo que realmente no se necesita ninguna modificación adicional. Sin embargo, en ese momento, también podría deshacerse de la celda solar y la batería y conectarla directamente al cable de CA. O pase un cable para iluminación exterior de bajo voltaje que a menudo es de 12 V CC.

Depende en gran medida del cableado y los circuitos reales de su lámpara.

  • Suponiendo una duración de LED de 12 h, la corriente es de ~156 mA (0,5 W/3,2 V)
  • por lo tanto se necesitan 1900 mAh (156mA*12h)
  • obtienes unas pocas horas con una batería LiPo de 1000 mA cargada solo a 3.2V
  • por lo tanto, no se obtiene la capacidad total de hasta 6 h (menos las pérdidas en serie de 3,7 a 3,2 o ~ 14% (0,5/3,7)

    • Si se descarga 16Vac Tfmr, la lectura es un 14 % más alta debido a la V nominal con una eficiencia del 86 %.
    • el transformador puede suministrar <2A @30VA @16Vac solo a una carga lineal y no a una batería rectificada en puente, pero una serie R puede hacerlo más lineal pero con pérdidas con <15% de eficiencia 3.5/24V en la alimentación del LED.
    • por lo tanto, se debe cablear otro par de cables desde un diodo de puente completo en el transformador o un solo cable hasta el puente y la serie R en carga para cargar la batería usando la carga de corriente para la caída de voltaje R esperada.

    • Uso de LED de 16 V CC de promedio a 3,2 V CC con hasta 156 mA

    • sin PV, R=82 Ω dibujando 2W (12.5*0.156A)
    • sin embargo, cuando el LED está apagado, Vbat continúa cargándose durante el día sin protección contra sobretensiones.

Por lo tanto, puede dejar el LED encendido todo el tiempo y elegir una resistencia de 5 W para un funcionamiento más frío o comprar un suministro adecuado o agregar más complejidad para regular el cargador LiPo.

Desafortunadamente, tanto su PV como su batería de almacenamiento están subdiseñados para cumplir con los requisitos de carga.

Una solución simple es alimentar la batería y el LED desde una fuente de 3,3 V, como conectar una fuente de alimentación ATX con un par de cables a la serie Sch. diodo a LiPo, o compre un suministro de pared de ~3.2Vdc >150mA para alimentar el circuito.

Con respecto a la carga de la batería, si el OP reemplazara el panel fotovoltaico con un suministro de CC del voltaje apropiado alimentado desde el transformador del timbre existente, ¿no se encargaría el circuito de carga de la batería del dispositivo y proporcionaría algunas horas de respaldo por falla de red?
Uno debe conocer los efectos de la corriente de fuga en el timbre en serie. Si el sistema actual proporciona solo unas pocas horas o el 25 % de los Ah necesarios, entonces, ¿qué hace 120 mA? active el timbre o simplemente caliente la bobina con 1.5W de calor (75%*156mA* (16-3.2)V)
A finales de los 70, iluminé el interruptor de mi timbre con un LED y un diodo en serie +R, pero eso no tuvo efecto en la bobina del timbre debido a la media onda de 30 mA.
¿No es cuando los LED eran rojos y eran lo suficientemente resistentes como para conectarlos en serie con un capacitor a través de la red sin un diodo de protección de voltaje inverso? Me escondí detrás de algo la primera vez que encendí mi PSU después de cambiar su neón a un LED + C, por si acaso.
sí, los LED de GaAs tenían corrientes de fuga mucho más bajas<<1uA y se podía lograr un PIV más alto, pero no se sugirió, ... con el envejecimiento, el mío duró 5 años, su C actuó como divisor de impedancia y el LED como una abrazadera de CC con respuesta de diodo, no es una buena práctica, pero. ..