Insektenlichtfallenschaltung zum Schutz von Pflanzen

Diese Solar-LED-Lichtfallenschaltung für Insekten kann verwendet werden, um Insekten nachts anzulocken und sie mit der Lichtquelle in Kontakt zu halten. Diese durch das LED-Licht erzeugte Ablenkung verhindert, dass Insekten auf die Pflanzen zufliegen, und schützt die Pflanzen vor diesen schädlichen Schädlingen.

Der Schaltungsentwurf wurde von Herrn Verma angefordert, wie unten erläutert:

Design-Spezifikationen

Das Gerät schaltet das LED-Licht bei Dämmerung automatisch für 2–4 Stunden ein und lockt schädliche Insekten auf einem Feld an.

• Das Gerät verfügt über ein kleines 3-W-Solarpanel zum Laden des Akkus.
• Dadurch wird tagsüber ein 1500 – 1800 mAh großer Akku aufgeladen.
• Bei Einbruch der Dunkelheit lässt das Gerät mithilfe der Batterieleistung einen LED-Streifen mit 1–3 W zum Leuchten bringen.
• Das Licht bleibt für 2 Stunden oder 3 Stunden oder 4 Stunden eingeschaltet (wählbar über einen Mikroschalter) und schaltet sich dann aus.

Um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern, sollte das Gerät den Akku nicht überladen und ihn auch nicht unter einen bestimmten Wert entladen lassen.

Das Gerät sollte über einen Schalter zum manuellen Ein- und Ausschalten der Lichter verfügen.

Das Gerät sollte kostengünstige Komponenten verwenden, da ich viele dieser Geräte bereitstellen muss.

Das Gerät sollte im Wesentlichen wetterfest sein, da es im Freien eingesetzt wird.

Schaltungsbeschreibung

Die folgende Abbildung zeigt den kompletten Schaltplan unserer Solar-LED-Licht-Insektenfalle mit Timer.

Liste der Einzelteile

• Alle Widerstände haben eine Leistung von 1/4 Watt und 5 % CFR
• R1, R2 = 120 Ohm
• R3 = 1k
• R4, R6 = 4,7k
• R5, R11 = 10k
• R7, R8, R10 = 100k
• R9 = 2,2 Megabyte
• R12 = 1k
• P1 = 4,7k voreingestellt
• P1 = 1 Meg Preset oder Pot
• C1 = Kondensator 2uF/25V unpolar
• Halbleiter
• D1, D2 = 1N5402 Dioden
• D3 = 1N4148
• Z1 = 6,9 V 1 Watt Zenerdiode
• T1 = TIP32-Transistor
• T2, T3, T4, T5 = BC547-Transistoren
• T6 = TIP122-Transistor
• LED = 3 Watt LED-Streifen
• IC1 = IC LM317
• IC2 = IC 4060
• Batterie = 7,4 V 2000 mAh Li-Ion
• Solarpanel = 12V 1 A Solarpanel

Unter Bezugnahme auf das obige Diagramm kann die Funktionsweise der Solar-LED-Insektenfalle-Schaltungsstufen anhand der folgenden Punkte verstanden werden:

Solarregler und Batterieladegerät

D1 ist mit der Plusleitung des Solarpanels verbunden, was den Stromkreis vor einer versehentlichen Polaritätsumkehr des Solarpanels schützt.

IC1, ein IC LM317, ist als konfiguriert Spannungsregler für Solarmodule . Es stellt einen konstant geregelten Gleichstromausgang zum Laden der Batterie bereit.

Die Voreinstellung P1 ist so eingestellt, dass die Leistung über die Batterie knapp unter der liegt volle Ladung Ladezustand des Akkus, wodurch sichergestellt wird, dass der Akku nie überladen wird.

Der für dieses Projekt empfohlene Akku sollte ein 7,4 V 2000 mAh Li-Ionen-Akku sein.

Bei einem 7,4-V-Lithium-Ionen-Akku liegt der volle Ladezustand bei etwa 8,4 V. Daher kann P1 so eingestellt werden, dass an den Batterieklemmen etwa 8,2 V erzeugt werden.

Alternativ kann die Voreinstellung P1 einfach durch einen berechneten Festwiderstand ersetzt werden, der dafür sorgt, dass die Spannung an der Batterie genau 8,2 V beträgt.

Der Vollladezustand wird bewusst etwas niedriger gehalten, um sicherzustellen, dass der Akku nie überladen wird.

Überwachung und Abschaltung bei niedrigem Batteriestand

Transistor T1 bildet zusammen mit Transistor T2 und Zenerdiode Z1 den Tiefpunkt Batteriemonitor und Cut-Off-Stufe.

Solange die Batteriespannung höher als der Zener-Z1-Wert ist, bleibt T2 leitend, wodurch auch T1 leitend bleibt.

Dadurch kann T1 den Rest des auf seiner Kollektorseite angeschlossenen Stromkreises mit Strom versorgen.

Falls die Batteriespannung unter den kritischen Wert oder unter den Z1-Wert fällt, schaltet Z1 AUS und unterbricht die Basisversorgung zu T2.

T2 hört nun auf zu leiten, was wiederum die Leitung von T1 unterbricht.

Sobald T1 ausgeschaltet wird, wird der gesamte Stromkreis ausgeschaltet, um eine weitere Erschöpfung zu verhindern Überentladung der Batterie.

Dunkelheitsdetektorschaltung

T3 und T4 bilden den Dunkelheitsdetektor für unsere Insektenlichtfallenschaltung. Bis zum Einbruch der Nacht oder solange die Solarpanelspannung über 0,6 V liegt, bleibt T3 leitend, wodurch T4 ausgeschaltet bleibt.

Während T4 ausgeschaltet ist, bleibt der Timer IC 4060 deaktiviert.

Die Timer-Schaltung

Der Timer-Bereich ist um den IC2 herum aufgebaut, der ein Standard ist 4060-Timer Oszillator-IC.

Solange der Transistor T4 ausgeschaltet bleibt (bis es dunkel wird), wird Pin Nr. 12 von IC2 über R8 auf High gehalten.

Sobald es ausreichend dunkel ist und das Solarpanel keine Spannung mehr erzeugt, schaltet T3 AUS und T4 EIN.

Bei eingeschaltetem T4-Schalter ist Pin Nr. 12 von IC2 geerdet, wodurch IC2 aktiviert wird und seine interne Uhr zu zählen beginnt.

Der Ausgangspin Nr. 3 von IC2 bleibt auf logisch 0, während der IC zählt. Während dieser Zeit bleibt Transistor T5 ausgeschaltet, wodurch T6 eingeschaltet wird. T6 schaltet nun die LED-Lampe ein.

Das heißt, bei Einbruch der Dunkelheit wird der Timer IC2 aktiviert und während dieser zählt, bleibt die LED eingeschaltet.