Como criar um Solar Automático

May 11, 2023

Você pode acender uma luz à noite usando o mínimo de elementos básicos do circuito e não precisa pagar pela energia necessária para fazê-la funcionar.

Os projetos DIY de luz solar oferecem uma maneira econômica e eficiente de alimentar residências usando a energia do sol. Portanto, faz sentido montar um sistema de iluminação pública que use energia solar para carregar uma bateria durante o dia e depois use essa bateria para iluminar a rua à noite. E você pode fazer o seu!

Um circuito eletrônico controlará esse sistema, ligando automaticamente a lâmpada de LED durante a noite e desligando durante o dia. Também vamos incorporar um circuito de proteção de bateria para proteger a bateria de descarga excessiva.

Este sistema requer 5 unidades principais:

Para carregar a bateria, usamos um pequeno painel solar de 10 W (você pode escolher um maior conforme seu orçamento/requisitos de energia). Ele pode carregar uma bateria de 12V e pode fornecer corrente de curto-circuito de 0,62A no pico de luminosidade. Seu tamanho físico é de cerca de 12" x 9".

Utilizamos uma bateria de 12VDC com capacidade de corrente de 4Ah. Durante o dia, os painéis solares geram corrente que é usada para carregar a bateria. A bateria pode ter uma tensão máxima de circuito aberto de 13,7 V com carga total e deve ser recarregada quando a tensão da bateria cair para 11 VCC.

Para carregar a bateria, o fio vermelho do painel solar (polaridade positiva) é conectado ao terminal positivo da bateria através de um diodo Zener, que é soldado na Veroboard onde também está colocado o circuito eletrônico.

O diodo Zener é colocado de forma que o cátodo (terminal +) seja conectado ao painel solar e o ânodo (terminal -) seja conectado ao terminal positivo da bateria por meio de fios. O diodo Zener fornece isolamento entre o painel solar e a bateria, o que é especialmente útil no escuro quando o circuito recebe a tensão do painel solar para ligar a luz. O fio preto (polaridade negativa) é conectado diretamente ao terminal negativo da bateria.

Quando o painel solar é exposto à luz solar, ele fornece corrente para carregar a bateria, cuja quantidade depende da intensidade da luz solar. Uma lâmpada LED leva corrente da bateria. Um circuito eletrônico controla a lâmpada usando dados do sensor (tensão do painel solar). Conecte o terminal positivo ou cátodo da lâmpada LED ao terminal positivo da bateria, enquanto conecta o ânodo do LED com o pontoCcomo mostrado nos esquemas.

O circuito eletrônico consiste em duas partes. Um destina-se a controlar a lâmpada LED, enquanto o outro destina-se a controlar e evitar o esgotamento da bateria.

A figura abaixo mostra todo o esquema para conectar este sistema. Faça o circuito eletrônico para comutação automática e proteção contra dreno de bateria no Veroboard.

As seguintes ferramentas e componentes serão necessários para o circuito eletrônico. Você pode obtê-los em lojas online como Digikey, Mouser ou Ali Express.

Para acender o LED no escuro e apagá-lo à luz do dia, use a tensão do painel solar como sensor para guiar o circuito. Painel solar e bateria são isolados usando um diodo Zener. O diodo Zener é polarizado diretamente à luz do dia, pois a tensão solar será maior do que a tensão da bateria para carregar, enquanto fica polarizado inversamente no escuro, quando não há luz solar disponível para iluminar o painel solar, para fornecer uma tensão de saída significativa.

Neste circuito, a tensão do painel solar é comparada com a tensão da bateria usando um comparador. Quando é maior (durante a luz do dia), dá o sinal para desligar a luz. Quando é menor, sinaliza para acender a luz. A lâmpada LED é controlada usando esta lógica e com a ajuda de transistores de par ULN2003 Darlington. ULN2003 obtém entrada da saída do comparador. Se receber o sinal para "On" nos pinos de entrada (1-7) do ULN2003 (ou seja, do pino 1 de saída do comparador), permite que a corrente do coletor passe por C (Pinos 10-16) para acender a luz.

Para fazer este circuito, junte todos os elementos do circuito no Veroboard por meio de solda. O gatilho Schmitt (feedback positivo no comparador) é implementado no comparador LM393 para evitar falhas.