За прошедшие годы я модернизировал несколько приобретенных в магазине садовых светильников на солнечных батареях. Я заменял светодиоды, солнечную панель, аккумулятор и схему управления. В результате освещение становилось гораздо лучше. Общим при использовании покупных садовых светильников было разочарование их конструкцией. Они настолько примитивны, что со временем внутрь попадают вода и насекомые и выводят их из строя. На случай чрезвычайных ситуаций было бы неплохо иметь светодиодный светильник, который можно было бы выставить на улицу, на солнечный свет, чтобы в течение дня собирать энергию, а затем зажечь свет в помещении, чтобы обеспечить некоторое освещение ночью в течение полных 12 часов.
Если бы я собирался сделать такой портативный светильник с нуля, я бы выбрал стеклянную банку для консервирования (Рисунок 1). Такие банки продаются повсюду. У некоторых даже есть стеклянная ручка, чтобы светильник можно было носить как подсвечник. Плотное прилегание крышки банки обеспечит чистоту и прозрачность внутренних компонентов. Все детали, включая светодиодную лампу, можно установить внутри.
| |||
| Рисунок 1. | Банка для консервирования объемом 0.7 л. | ||
Классическая банка объемом 0.7 л, показанная на Рисунке 1 слева, отлично подошла бы. Та, что с ручкой, была бы еще лучше. Я предлагаю использовать банку с широким горлом и подходящей крышкой. Чтобы внутренняя поверхность не запотевала от влаги, я также предлагаю положить внутрь пакетик силикагеля.
Диаметр горлышка широкогорлой банки составляет около 7.5 сантиметров. Для размещения аккумулятора и платы управления я купил в магазине товаров для дома фитинг из ПВХ диаметром 5 сантиметров. Я отрезал от него кольцо высотой 2.5 см (Рисунок 2). Используя в качестве фрезы большое сверло, я сделал во внутренней части фитинга четыре круглых лунообразных выреза. Этого хватило, чтобы разместить рядом три NiMH-аккумулятора типоразмера AA. В крышке банки я просверлил отверстие диаметром 3 мм.
 | |
| Рисунок 2. | Отрежьте кольцо от фитинга трубы из ПВХ. |
Я припаял два провода к нижней стороне 10-элементной 5-вольтовой солнечной панели 75 × 75 мм с выходным током 160 мА (Рисунок 3), а затем пропустил их через отверстие, прежде чем приклеить солнечную панель к крышке банки. Я обнаружил, что лучше всего подходит прозрачный клей E6000. После того, как солнечная панель была приклеена на место, я приклеил фитинг из ПВХ к нижней стороне крышки банки (Рисунок 4). Я спаял три NiMH-элемента типоразмера AA последовательно и припаял провода к положительному и отрицательному концам получившегося блока. Затем я вставил три аккумулятора внутрь фитинга (Рисунок 5). Наконец, я приклеил плату управления поверх батарейного блока, добавив пластиковую прокладку между батарейным блоком и платой. Затем к светодиоду были припаяны два жестких провода от платы.
 | |
| Рисунок 3. | 10-элемнтная солнечная панель 5 В/160 мА. |
 | |
| Рисунок 4. | Кольцо из ПВХ, приклеенное к крышке банки. |
 | |
| Рисунок 5. | Три NiMH аккумуляторных элемента типоразмера AA внутри кольца. |
 | |
| Рисунок 6. | Сборка из 12 светодиодов. |
Я обнаружил, что сборка из 12 кристаллов светодиодов на плате (chip-on-board, COB), показанная на Рисунке 6, создает приятный широкий световой поток. Излучаемого света достаточно для чтения или приготовления пищи.
Схема управления, которую я использовал, показана на Рисунке 7. Между солнечной панелью и аккумуляторной батареей подключен диод Шоттки 1N5817. Диод предотвращает обратную утечку тока в панель в ночное время. Микросхема триггера Шмитта контролирует напряжение на солнечной панели и включает светодиод ночью. 15-омный резистор ограничивает ток светодиода примерно до 50 мА. Я использовал солнечную панель из 10 элементов с общим напряжением 5 В и номинальным током 160 мА.
 | |
| Рисунок 7. | Схема управления. |
Если вы хотите увеличить интенсивность света лампы-банки, можно установить гораздо более мощную 10-элементную 5-вольтовую солнечную панель с номинальным током 600 мА. В этом светильнике можно использовать 6 NiMH-аккумуляторов, которые, соединенные параллельно-последовательно, образуют батарею напряжением 3.6 В и емкостью 5 ампер-часов. Затем можно увеличить ток светодиода примерно до 200 мА с помощью последовательного резистора сопротивлением 3.3 Ом. В результате получается действительно очень яркий свет, достаточный для освещения целой комнаты. Однако при более высоком токе я рекомендую закрепить светодиод на алюминиевой пластине, которая будет служить радиатором.