Detalles de las luces solares para césped
El controlador de luz solar para césped contiene un circuito integrado (XD6601) especialmente desarrollado por nuestra empresa y algunos componentes periféricos. Las funciones principales incluyen circuito de carga, circuito de accionamiento, circuito de control fotosensible y circuito de modulación de ancho de pulso.
El controlador tiene una alta eficiencia de conversión: 80 % ~ 85 % (valor típico), lo que puede reducir los requisitos de energía de la versión de celda solar; voltaje de arranque bajo: 0,9 V (valor máximo de corriente de salida); , etc. Características. XD6601D está empaquetado en DIP8 y es extremadamente fácil de instalar.
Los métodos de diseño de fuentes de luz solar para césped y sistemas de suministro de energía se han desarrollado rápidamente en los últimos años debido a las ventajas únicas de las luces solares para césped. Las luces para césped tienen poca potencia, se utilizan principalmente para decoración y tienen altos requisitos de movilidad. Además, el tendido de circuitos es difícil y los requisitos de impermeabilidad son altos, lo que hace que las luces para césped alimentadas por células solares muestren muchas ventajas sin precedentes. En particular, la demanda de lámparas solares para césped en los mercados extranjeros es enorme. En 2002, las células solares consumidas por Guangdong y Shenzhen sólo para fabricar lámparas solares para césped para exportación alcanzaron los 2 MW, equivalente a 1/3 de la producción nacional de células solares ese año. Este año todavía mantiene un fuerte impulso de desarrollo, esto es inesperado. Al mismo tiempo, debido al rápido desarrollo, algunos productos no son lo suficientemente maduros técnicamente y tienen muchos defectos en la selección de fuentes de luz y diseño de circuitos, lo que reduce la economía y confiabilidad del producto y desperdicia muchos recursos. Este artículo presenta sus propias opiniones sobre los temas anteriores como referencia para las fábricas que producen luces solares para césped.
Selección de fuente de luz solar para césped
En la actualidad, la mayoría de las luces para césped utilizan LED como fuente de luz. El LED tiene una larga vida útil, que puede alcanzar más de 100.000 horas, y un bajo voltaje de funcionamiento. , por lo que es muy adecuado para su aplicación en céspedes solares sobre la lámpara. En particular, la tecnología LED ha logrado avances clave, sus características han mejorado considerablemente en los últimos cinco años y su rentabilidad también ha mejorado considerablemente. Además, el LED utiliza una fuente de alimentación de CC de bajo voltaje y el costo del control de la fuente de luz es bajo. El brillo y la oscuridad se pueden ajustar y cambiar con frecuencia sin afectar negativamente el rendimiento del LED. También puede controlar fácilmente el color, cambiar la distribución de la luz y producir fantasmas dinámicos, por lo que es especialmente adecuado para luces solares para césped. Sin embargo, los LED tienen muchas características inherentes que pueden producir consecuencias adversas si no se les presta atención cuando se utilizan. La eficiencia luminosa de los LED que se venden actualmente en el mercado sólo puede alcanzar los 15 lm?W, que sólo puede alcanzar 1?W de las lámparas de bajo consumo de alta eficiencia de tres colores primarios. En términos de precio, el costo actual por 1m de producción. es: lámparas de ahorro de energía de alta eficiencia de tres colores primarios (incluidas las lámparas electrónicas) Convertidor de corriente) 0,022 yuanes, el precio del LED blanco de φ5 mm en 2002 era de 1,9 a 3,0 yuanes, y el precio de costo por 1 m producido actualmente varía mucho. Desde la perspectiva de la vida útil, la vida útil de las lámparas de bajo consumo de alta eficiencia de tres colores primarios (incluidos los balastos electrónicos) puede alcanzar las 6.000 horas, y la vida útil de los LED puede alcanzar más de 100.000 horas. LED es el de las lámparas de bajo consumo de alta eficiencia de tres colores primarios (incluidos los balastos electrónicos) docenas de veces, pero ese no es el caso. En la actualidad, la mayoría de las luces solares para césped utilizan LED blancos ultrabrillantes. A 20 mA, la tasa de mantenimiento del flujo luminoso del LED blanco ultrabrillante alcanza el 50% de la intensidad inicial durante menos de 10.000 horas (vida útil). el argumento anterior. En otras palabras, el LED no es la mejor fuente de luz para las luces solares para césped en muchos casos, a menos que se trate de una luz solar para césped de gama baja con una vida útil de solo 1 a 2 años, o una luz solar para césped con una vida útil de menos de 1W. Para luces solares para césped de más de 1W, es mejor utilizar lámparas de bajo consumo de alta eficiencia y tres colores primarios. En la actualidad, algunas luces solares para césped utilizan entre 30 y 40 LED blancos de brillo ultra alto con una potencia de entrada de más de 2 W. En este caso, si se utiliza una lámpara de ahorro de energía de alta eficiencia de tres colores primarios, el precio es solo. De 1 a 10 veces mayor que el LED y el flujo luminoso es 4 veces mayor, Happy Ten ha desarrollado con éxito lámparas de ahorro de energía de alta eficiencia y tres colores primarios de CC de bajo voltaje de 2 a 10 W con una vida útil de hasta 6000 años.
Con base en el análisis anterior, creemos que las luces solares para césped de bajo consumo por debajo de 1 W, que tienen funciones como luz y oscuridad ajustables, conmutación frecuente, etc., generalmente deberían utilizar LED como fuentes de luz. Sin embargo, cuando se utilizan LED blancos ultrabrillantes, se debe prestar especial atención a la tasa de mantenimiento del flujo luminoso, de lo contrario, es fácil provocar accidentes de calidad.
Para las luces solares para césped con mayor potencia, es más razonable utilizar lámparas ahorradoras de energía de alta eficiencia y tres colores primarios. Cabe enfatizar aquí que la conclusión anterior es solo el análisis actual. Cuando el nivel de tecnología LED mejore y el precio baje, será necesario ajustar la conclusión anterior.
Mejora de la eficiencia del circuito de refuerzo
Las lámparas solares para césped de baja potencia generalmente tienen circuitos de refuerzo. Actualmente, los fabricantes utilizan circuitos de impulso y circuitos de refuerzo de inductores. El inductor utiliza un inductor de código de color estándar. Cuando se utiliza el inductor de código de color estándar, el circuito magnético está abierto y la pérdida de flujo magnético es grande, por lo que la eficiencia del circuito es baja. Si se utiliza un circuito magnético cerrado, como un anillo magnético, para fabricar un inductor de refuerzo, la eficiencia del circuito de refuerzo mejorará enormemente. Utilizamos anillos magnéticos de φ10 para fabricar inductores y realizamos experimentos de control en las mismas condiciones. Las muestras de comparación fueron lámparas solares para césped de pequeña potencia producidas por una fábrica en Ningbo, Zhejiang y una fábrica en Zhenjiang, Jiangsu. Inductores fabricados con circuitos magnéticos cerrados. son mejores que los estándar. La eficiencia de los inductores codificados por colores aumenta entre un 20% y un 40%.
(1) Las características del LED son similares a las de los diodos Zener. Cuando el voltaje de funcionamiento cambia en 0,1 V, la corriente de funcionamiento puede cambiar en aproximadamente 20 mA. Por razones de seguridad, generalmente se utiliza el método de conectar una resistencia limitadora de corriente en serie, lo que provoca grandes pérdidas de energía y obviamente no es adecuado para luces solares para césped. Además, el brillo del LED cambiará con el cambio del voltaje de funcionamiento. .
(2) Generalmente, la corriente máxima del LED es de 50-100 mA. Evite que las baterías de alta energía se conecten inversamente o se agoten. Cuando el voltaje máximo del circuito de refuerzo es demasiado alto, es muy probable. exceder este límite y dañar el LED.
(3) La resistencia a la temperatura del LED no es buena. Cuando la temperatura aumenta 5 ℃, el flujo luminoso disminuye en un 3%. Debes prestarle atención cuando lo uses en verano.
(4) El voltaje de funcionamiento está disperso. El voltaje de funcionamiento de los LED del mismo modelo y lote tiene ciertas diferencias y no es adecuado para su uso en paralelo. Cuando se deba utilizar en paralelo, se debe considerar la corriente promedio.
(5) La temperatura de color de los LED blancos ultrabrillantes es 6400L-3000K. En la actualidad, los LED blancos ultrabrillantes con temperaturas de color bajas aún no han ingresado al mercado, por lo que la transmitancia de luz ultra. -Los LED blancos brillantes fabricados con lámparas solares para césped son relativamente pobres, aquí se debe prestar atención al diseño óptico.
(6) La electricidad estática tiene un gran impacto en los LED blancos de brillo ultra alto Al instalar instalaciones antiestáticas, los trabajadores deben usar muñequeras antiestáticas dañadas por los LED blancos de brillo ultra alto. La electricidad estática se debe utilizar con los ojos en ese momento. No se puede ver, pero la vida útil se acortará.
Control de carga y descarga de la batería y compensación de temperatura
Dado que la energía de entrada del sistema de generación de energía solar fotovoltaica es extremadamente inestable, el control de carga y descarga de la batería en el sistema de generación de energía solar fotovoltaica El sistema de generación es mejor que el de las baterías normales. El control es un poco más complicado. El éxito del diseño del circuito de control de carga y descarga de la lámpara solar para césped determinará el éxito o el fracaso del producto. Un circuito de control correcto debe tener las siguientes funciones: evitar la función de carga inversa, evitar la función de sobrecarga de la batería, evitar la función de sobredescarga de la batería. Función de compensación de temperatura de la batería de plomo-ácido. Para las luces solares para césped, si se utilizan baterías de níquel-cadmio, no es necesario evitar que la batería se descargue excesivamente. Si la potencia de la batería solar no es grande en comparación con la batería, no es necesaria la función de prevención de sobrecarga. para ser considerado. Es por eso que muchas luces solares para césped utilizan baterías de níquel-cadmio. Pero si utiliza otras baterías, debe considerar las características anteriores.
(1) Evitar la carga inversa. En términos generales, se conecta un diodo en serie en el circuito de la célula solar para evitar la carga inversa del diodo. Este diodo debe ser un diodo Schottky. La caída de voltaje de un diodo Schottky es menor que la de un diodo normal.
(2) Función de prevención de sobrecarga. Un transistor de drenaje se puede conectar en serie o en paralelo en el circuito de entrada. El circuito de identificación de voltaje controla la conmutación del transistor. Cuanto más exceso de energía tenga la celda solar, más exceso de energía tendrá en la celda solar. transistor, se asegura que no haya tensión excesiva para cargar la batería. La clave es evitar la sobrecarga seleccionando el voltaje, que es de 2,2 V para una sola batería de plomo-ácido.
(3) A excepción de las baterías de níquel-cadmio, otras baterías generalmente necesitan evitar la sobredescarga, porque la sobredescarga causará daños permanentes. Cabe señalar que la tasa de descarga de los sistemas de baterías solares es generalmente menor que la de las baterías, por lo que el voltaje de corte de descarga no debe ser demasiado bajo.
(4) Compensación de temperatura, la descripción anterior muestra que el punto de control de voltaje de la batería cambia con el cambio de temperatura ambiente, por lo que el sistema de iluminación solar para césped debe tener un voltaje de referencia de control de temperatura. Para baterías individuales de plomo-ácido -3~-7mV?℃, normalmente elegimos -4mV?℃
Varios problemas en la combinación del sistema
(1) Sensor fotosensible.
Las luces solares para césped requieren interruptores controlados por luz. Los diseñadores suelen utilizar fotorresistores para encender y apagar automáticamente las luces. De hecho, la célula solar en sí es un buen sensor fotosensible. Su uso como interruptor fotosensible tiene mejores características que los fotorresistores. Para una lámpara solar para césped que solo usa una batería de níquel-cadmio de 1,2 V, su componente de celda solar está compuesto por cuatro celdas solares conectadas en serie. El voltaje es bajo y el voltaje es aún menor cuando la luz es baja, de modo que la. El voltaje es inferior a 0,7 V incluso si no está oscuro, lo que provoca que el interruptor de control de la luz no funcione correctamente. En este caso, simplemente agregar un transistor para amplificación de acoplamiento directo puede resolver el problema.
(2) Controlar el tamaño de la carga según el voltaje de la batería. Las luces solares para césped a menudo tienen altos requisitos en cuanto al tiempo que pueden mantenerse en días lluviosos continuos, lo que aumenta el costo del sistema. Cuando llueve continuamente, reducimos la cantidad de LED conectados, reducimos el voltaje de la batería o reducimos el tiempo de iluminación de la lámpara solar para césped todos los días, lo que puede reducir el costo del sistema.
(3) Forma de embalaje de células solares. En la actualidad, existen dos formas principales de envasado de células solares: laminación y pegamento. El proceso de laminación puede garantizar que la vida útil de las células solares sea de más de 25 años. Aunque el pegamento epoxi era hermoso en ese momento, la vida útil de las células solares era de solo 1 a 2 años. Por lo tanto, las luces solares para césped de baja potencia por debajo de 1 W se pueden encapsular en pegamento si no hay requisitos de larga vida útil. Para las luces solares para césped con una larga vida útil, se recomienda utilizar encapsulación laminada.
(4) Luz intermitente y cambiante. La aparición y desaparición gradual son una buena forma de ahorrar energía. Por un lado, puede aumentar el efecto de iluminación de las luces solares para césped. Por otro lado, puede controlar la corriente de salida promedio de la batería cambiando el parpadeo. ciclo de trabajo, extendiendo el tiempo de trabajo del sistema, o En las mismas condiciones, la potencia de las células solares se puede reducir y el costo se puede reducir considerablemente.
(5) Velocidad de conmutación de lámparas de bajo consumo de alta eficiencia de tres colores primarios. Esta cuestión es muy importante. Incluso determina la vida útil de las lámparas solares para césped. La corriente de arranque de las lámparas de bajo consumo de alta eficiencia de tres colores primarios puede llegar a ser de 10 a 20 veces mayor que la corriente de arranque del sistema. caer significativamente cuando soporta una corriente tan grande Energía solar La luz del césped no se puede encender o se enciende repetidamente hasta que se daña.