Предлагаем идею простого и быстрого усовершенствования солнечных садовых LED светильников с датчиками движения.
К сожалению, большинство подобных устройств хоть и работает поначалу, но спроектировано и изготовлено таким образом что нарушает все правила технического приличия, а иногда даже ставит под угрозу безопасность использования.
Причём прослеживается постоянная схематическая деградация: несмотря на внешнее сходство, те же уличные светильники, которые купили пару лет назад, — это совершенно другой мир. Регулятор заряда исчез, остался только запирающий диод, встроенный в структуру немаркированной SMD-микросхемы. Солнечная панель в обеих этих лампах выдает максимум 75 мА тока короткого замыкания, а аккумулятор 18650 по замерам имеет емкость 650 мАч (при условии тока разряда 0,2С для коробочной декларации производителя 1800 мАч, то есть 360 мА).
В прошлом сезоне одна из этих ламп буквально сгорела и оплавилась, а другая «всего лишь» перестала заряжаться. Ремонтировать перегоревшую лампу не было смысла, поэтому пришлось купить еще одну, а заодно протестировать вставленную туда новую литиевую батарею. Во второй лампе аккумулятор после снятия показал напряжение свыше 5 В и емкость примерно 16 мАч. Неисправный аккумулятор заменили на два элемента 18350 емкостью 850 мАч, которые часто ставят в одноразовые электронные сигареты.
Простой ограничитель заряда для солнечной лампы
И второй вариант схемы:
Ввиду примитивности конструкции обоих устройств, были собраны из подручных элементов простые ограничители зарядки, которые должны защищать литий-ионные аккумуляторы этих ламп от перезаряда. Чтобы не сильно вмешиваться в конструкцию, берем простейший способ контроля напряжения на элементе и его нагрузки с помощью управляемого тока разряда при превышении максимального зарядного напряжения. Проект основан на одном из включений TL431. Модули паялись на универсальных платах. Элементы не критичны, можно экспериментировать, использовалось то, что валялось в ящике с разборки. Если делать всё качественно, то вместо BD13x лучше поставить SS8550, а вместо 431, например LM4041-ADJ. Потенциометр для регулировки порогового напряжения не использовался, поскольку работа на открытом воздухе в условиях повышенной влажности может только ухудшить точность регулирования из-за открытой конструкции потенциометра.
Топология модуля предусматривает ограничение тока короткого замыкания АКБ даже в случае случайного короткого замыкания транзистора или интегральной микросхемы. Резистор 10 Ом должен иметь мощность 1-2 Вт, и лучше всего здесь использовать резистор-предохранитель.
После изготовления и тестирования плат они покрыты акриловым лаком и установлены параллельно батареям в LED лампах. Тестовая зарядка позволила оценить, что метод ограничения напряжения правильный и аккумуляторы не заряжаются выше 4,22 В. Вот в таблице выше результаты измерений обоих модулей.
