b013 赤外線センサ付きソーラーLED照明
ソーラーパネル
屋上のソーラーパネル
- 写真のようにソーラーパネルは合計で4枚使っています。写真奥の2枚が今回の回路図の物、手前2枚は仕事机で使っているLED電球用のパネルです。
実は、東日本大震災が起こる以前に地震対策用としてソーラーパネル+自動車用バッテリー(デリカで使う予備電池としても考えて)+DC/ACコンバーター+LED電球のシステムを作っていました。それに毎日長時間使用している照明の電気代も削減出来ます。
まあ、システムと言うほど大げさな物ではありませんが、これで停電になっても夜の照明だけは確保出来ていました。また、別ページにも書きましたが廊下の照明に付いては、かなり前からガーデンライトを分解したソーラー照明を使っていました。これは難点もありますが安くて簡単に使えますのでお勧めです。
ちなみに、手前の大きなパネルは、奥の小さなパネルに対して発電量が2倍、価格は半分以下です。
当初、大きいパネルは1枚で使っていましたが、LED電球といえども仕事で1日中使うには発電量が不足したためもう1枚を追加した訳です。初回のパネルは、防水対策としてパネル全体を透明アクリル板で包み込みましたが、2枚目は大幅に手を抜いてお風呂場用シリコン補修材を使って隙間を埋めただけです。なんか、一人目の子供の育て方と、二人目の育て方の違いを思い出しました。
- ソーラーパネルは12Vの蓄電池を充電出来る物を選択してください。大きいパネルはマルツパーツ館で売っている「【CN-SM-013】10Wソーラーパネル 300mm×605mm」。
- 秋月電子で販売している「アルミフレーム付太陽電池パネル(ソーラーパネル)[12W]OSSM−SF0012」はどうでしょう。
充電コントローラー
充電コントローラー
- 大きいパネルに使っている充電コントローラーで、こちらはパネル2枚を並列接続するためのショットキダイオードと一緒にペットボトルの中に仕舞い込んでいます。
中身は秋月電子で販売している「ソーラー充電コントローラー(12V4A )CM04−2.1」で、日中陽に当たって結構熱くなっているはずですがトラブルもなく動作しています。製作を考えている方には安いのでお勧めです。
充電池
密閉型充電池
- 充電池は、室内に置けるようこれも秋月電子で販売している「完全密封型鉛蓄電池(12V5Ah)LONG製WP5−12」を選んでみます。小型で容量もあり、何より安いです。接続端子がファストン端子ですのでやはり専用工具が必要ですが、ギボシ端子と一緒の工具で使えます。
ACアダプター
ACアダプター
- AC100Vでも使えます。「スイッチングACアダプター12V1.5A(入力100V〜240V) 内径2.1mm GF18−US1215−T」
電源回路
コントローラー基板
- 組み立てたコントローラー基板ですが部品配置が余り良くありませんので参考にはしないでくださいね。どんな部品を使っているかだけ見てください。
- 電源コネクタはACアダプタのNP-121S1210の仕様で確認してください。
- SW1電源スイッチは無くてもいいです。
- ポリスイッチは普通のヒューズでもOKです。また容量は1Aで遮断程度で良いと思います。
- 電源表示用LEDはお好きな色をどうぞ。電流制限抵抗は2.2kΩです。
- 5V作成回路は定番の7805です。
タイマー回路
- タイマー回路はこれも定番の555です。赤外線センサーからの信号を受けて一定時間リレーをONにします。
- RV1は手持ちにあった250kΩボリュームですがこれで1分以上の時間設定が出来ます。赤黒の空中配線で接続しています。
- タイマーは赤外線センサーからの信号で常に動作していますが、出力回路でリレーのON/OFFを制御しています。
光センサー
- 光センサーは部品BOXに転がっていたCDSを使用したため、型名などは不明です。
- 秋月電子に「CDSセル 5mmタイプ」と言うのがあります。
赤外線センサー
- パナソニックの製品で簡単に使えましたが、値段が高すぎるため次は「焦電型赤外線センサ AKE−1(RE−210)」を考えています。
- 天井から下がっている部分に斜めに取り付けましたが、現行の状態で4〜5mの距離で検出出来ています。
出力
- 赤外線センサーからのトリガーでタイマー555が動作を開始し、この出力で5VのリレーをONにします。
- タイマーのタイムアップでリレーはOFFになります。
- ここで、昼間の間は光センサーの抵抗値が低いためトランジスタQ2がONになり、トランジスタQ1の動作を止めます。
- トランジスタQ1の動作を確実にするためダイオードD3を入れておきます。
- コントロール基板単独で出力チェックが出来るよう様にLED26を入れておきます。抵抗は2.2kΩです。
- 使用するリレーは、直流電源をON・OFFする場合スイッチの電流方向を決めている物があるので注意します。
LED
- 照明用高輝度LEDを4個直列接続で使いましたが、各場所毎にLEDの種類がバラバラだったので電流制限抵抗も本当はバラバラです。回路図にある330Ωで明るい物と暗い物があり、150Ωでも暗い物もありましたので、実際に光らせて抵抗値を決めてください。
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