Lampki solarne
– chociaż można je kupić w Tesco za kilka złotych, to nic nie stoi na przeszkodzie, aby zbudować takie samemu.
Uwaga: opisany poniżej projekt okazał się niezbyt udany pod względem elektroniki. Szczegóły na dole strony.
Koszt własnej konstrukcji jest nieco wyższy od tych najtańszych plastikowych lampek. Zaletą natomiast jest akumulator o znacznie wyższej pojemności, spodziewana większa niezawodność (można wyeliminować problemy, które są znane z gotowych produktów), nietypowy wygląd i możliwość stworzenia dowolnej barwy.
Pierwszy krok to docięcie odcinków rury z PMMA (pleksi), i krążków z pręta PMMA mieszczącego się "na styk" w tej rurze. Krążek służy rozpraszaniu światła, aby mniejsza część trafiała do wewnątrz metalowej "nogi", gdzie nie będzie z niego żadnego pożytku. Nierówne i niedokładne krojenie pręta na plasterki wydaje się poprawiać jego parametry optyczne w tym zastosowaniu.
Następnie należy dociąć rurkę alu (lub inną), która będzie stanowiła "nogę" lampki, i wkleić ją w końcówkę rurki PMMA. Użyłem bezbarwnego, szybkowiążącego kleju dwuskładnikowego Technicqll (RAPID 1 min). Pozostaje mieć nadzieję, że nie zżółknie za bardzo.
Użyty układ scalony PR4403 jest znacząco droższy od tych z serii ANA i YX stosowanych w chińskich lampkach. Wybrałem go z uwagi na bezproblemową dostępność (sklep TME) i możliwy większy prąd LED (do budowy większych lampek w przyszłości). Schemat uwzględnia dwie opcje. Zwykła dioda świecąca, wlutowana w polu opisanym D3, nie wymaga dodatkowej diody i kondensatora (D1 i C1). Natomiast dioda z wbudowanym sterownikiem (migająca, zmieniająca kolory itp), która przy zasilaniu impulsami bezpośrednio z przetwornicy ciągle by się resetowała i nie świeciła poprawnie, będzie działała dobrze po zamontowaniu tych elementów. Taką diodę montujemy w polu D4.
Poniżej schemat dla wersji z diodą białą, niebieską, zieloną
Poniżej schemat dla wersji z diodą zmieniającą kolory (RGB)
Projektując płytkę, planowałem użycie dławików osiowych THT. Okazało się jednak, że takich nie mam, natomiast posiadam zapasy dławików SMD 1812 120µH.
To nie problem – do dławików dolutowałem fragmenty srebrzanki, umożliwiając ich montaż THT.
Popularne diody świecące 5mm mają na swoich czubkach soczewki, znacznie zawężające strumień światła. W przypadku lampek ogrodowych jest to niepożądane (wspomniany wcześniej problem ze świeceniem do wnętrza nogi), więc albo można kupić specjalne diody szerokokątowe ("straw hat" albo "concave", stosowane na przykład w lampkach choinkowych), albo przerobić te, które są łatwo dostępne. Wybrałem opcję drugą. Wystarczająca przeróbka polega po prostu na zniszczeniu soczewki wbudowanej w diodę za pomocą obcinaczek. Zdjęcia przedstawiają diodę przerobioną, i taką w oryginalnym kształcie.
Kolejny krok – podłączenie akumulatora. Tutaj opisałem, skąd wziąłem ogniwa. Na zdjęciu kolory: ciepły biały, żółty oraz zielony.
Zmontowane płytki należy zabezpieczyć przed wilgocią, i wynikającą z niej korozją, za pomocą odpowiedniej powłoki ochronnej. Chińscy producenci zapominają o tym kroku, kluczowym dla trwałości konstrukcji. Użyłem lakieru w aerozolu "Plastik 70". Na zdjęciu moduły suszące się na sznurku po lakierowaniu :)
Na skutek niskiej temperatury i dużej wilgotności podczas lakierowania, powłoka stała się matowa. Nie powinno wpływać to na jakość powłoki, ale wpływa na właściwości optyczne diod.
Umieszczamy płytkę w rurce PMMA – pasuje na wcisk.
Elektronika będzie schowana wewnątrz rurki ALU-PEX, używanej zazwyczaj w instalacjach wodnych.
Planuję wykonać własne panele do lampek, ale tym razem zastosuję gotowe, chińskie (70mW).
Klej na gorąco nie jest zbyt estetyczny, ale powinien okazać się skuteczny. W środowisku naturalnym lampek to miejsce i tak jest niewidoczne.
Całość można wbić w ziemię za pomocą prętu nylonowego, wklejonego w dół rurki aluminiowej również klejem na gorąco. Czubek pręta zamierzałem zaostrzyć używając temperówki, ale okazał się na to zbyt gruby. Wobec tego ściąłem tylko go pod kątem używając kombinerek. I gotowe.
Kolor żółty (nie wiem, dlaczego aparat był tak niechętny do zrobienia tego zdjęcia.
Kolor zielony.
Kolor ciepły biały.
Kolor ciepły biały w truskawkach :)
Poprzednie podejście – plasterek PMMA zamontowany za wysoko.
Chodził za mną podczas całej sesji fotograficznej :)
AKTUALIZACJA: 11.10.2019
Kilka tygodni testów lampek (jeszcze latem/jesienią 2018) wskazało, że ich czas pracy jest bardzo krótki. Rozładowują się, i zaczynają dziwnie migać, czasem nawet po godzinie po zmierzchu. Ostatecznie, po około 4 godzinach nie świeciła już żadna. Prawdopodobną przyczyną takich słabych właściwości lampek jest nadmierny pobór prądu przez układ PR4403, być może z uwagi na nieoptymalne sterowanie przetwornicy (nie badałem tego). Wobec tego podjąłem decyzję o zmianie płytek z PR4403 na układy zmontowane "na pająka" w oparciu o (wspomniane wyżej) chińskie układy: ANA608, CL0116, YX8018. Tak zmodyfikowane urządzenia działają bez zarzutu. Wykonałem również więcej lampek, ale wykorzystując obudowy wytworzone z użyciem drukarki 3D. Jeśli czas pozwoli, opiszę je jako kolejny projekt.