In diesem Beitrag lernen wir, wie man mit LEDs und nur ein paar BJTs eine Sonnenaufgangs- / Sonnenuntergangs-Simulatorschaltung erstellt.

Die Idee wurde von Herrn Jerry angefordert

Schaltungsziele und -anforderungen

“wie man ein Steckbrett liest ”

Anscheinend ist natürliches Tageslicht für den Menschen am besten geeignet, um unseren Tagesrhythmus zu regulieren. Ich möchte einen LED-Beleuchtungskreis bauen, um Decken-LED-Lampen für meine dunkleren und fensterlosen Räume zu steuern. Ich hoffe, dass dünne Flachbildschirmlampen mit einer schönen Verkleidung die Eigenschaften des natürlichen Tageslichts nachahmen können (wie wenn sie durch ein Fenster kommen).
Ich stelle mir ein Solarpanel vor, das unseren Stromkreis regelt und möglicherweise Laden eines Pufferakkus .
Um die Änderung von Kelvin und Helligkeit zu erzielen, die natürliches Tageslicht an einem typischen Tag aufweist, müssen wir möglicherweise eine Kombination aus weichweißer und hellweißer LED verwenden, um aus jeder Lampe etwa 1100 Leuchten zu erzeugen.
Kelvin und Helligkeit beginnen morgens niedrig und nehmen gegen Mittag zu, fallen dann ab, wenn der Abend näher rückt.
Keine der Firmen, die ich gesehen habe, macht das so gut. Einige haben keine Kelvin-Anpassung. Andere Unternehmen haben sich für eine intelligente Wi-FI-Glühbirne entschieden, aber sie haben Zeitschaltkreise, die nicht mehr mit den Jahreszeiten und anderen Problemen synchron sind.
Ich möchte dünne Flachbildschirmlampen mit schöner Formverkleidung herstellen und vielleicht 2 Lampen pro Stromkreis haben. Es wäre eine ideale Option, 1 bis 4 Lampen zu handhaben, aber es gibt mehr Probleme beim Aufbau der Schaltung.
Verwenden Sie ein kleines Solarpanel im Freien und einen Batterie- / Ladekreis im Innenbereich für die Verwendung von Nachtlampen und die Beleuchtung bei Stromausfall.
Ich schätze alle Gedanken. Die Herstellung eines einzigen Lampenstromkreises und die Verwendung eines einfachen Netzteils für den Nachtbetrieb wäre ein guter Anfang, damit die Beleuchtung in diesem Winter funktioniert

Das Design

Wie vorgeschlagen kann eine einfache Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangssimulatorschaltung unter Verwendung der in der folgenden Abbildung gezeigten Schaltung implementiert werden:

Der gesamte Stromkreis kann von einem einzigen Solarpanel aus mit Strom versorgt werden, um den erforderlichen Sonnenaufgang / Sonnenuntergang-Simulationseffekt auf die angeschlossenen LEDs zu erzielen.

Die NPN-BJT-Stufe, die den TIP122 verwendet, wird zum Hauptabschnitt der Schaltung und es ist zu erwarten, dass sie die erforderliche langsame Aufhellung der gelb / weißen LEDs proportional als Reaktion auf das auf dem Solarpanel exponierte steigende Sonnenlicht ausführt.

Die PNP-Stufe mit TIP127 ist optional und diese Stufe wird eingeführt, um das genaue Gegenteil ihres NPN-Gegenstücks zu erreichen. Die angezeigten kühlen weiß / blauen LEDs sollen allmählich aufleuchten und mit den Sonnenuntergängen heller werden.

Tagsüber sorgt das Solarpanel für die allmähliche Aufhellung der warmen LEDs, die den Sonnenaufgangseffekt simulieren, und lädt gleichzeitig eine angeschlossene Pufferbatterie auf.

Wenn die Nacht hereinbricht, versorgt dieselbe Batterie die kühlen weißen LEDs mit Strom, wodurch das Haus bei völliger Dunkelheit beleuchtet bleibt.

Die Batterie ist auch unterladungsgeschützt, da die 4 in Reihe geschalteten LEDs einfach aufhören zu leiten, sobald die Batteriespannung unter die 11-V-Marke fällt, um sicherzustellen, dass sie nicht tief entladen wird.

Für die oben gezeigte beispielhafte Sonnenaufgang / Sonnenuntergang-Simulatorschaltung unter Verwendung von LEDs könnten die ungefähren Spezifikationen der Komponenten wie nachstehend beschrieben ausgewählt werden: